Question

【題目】如圖所示，在潮汐發電與海水淡化模擬系統內，A為模擬海洋，B為人工水庫，D和C分別為儲水池，B中的海水經虹吸管利用虹吸現象吸到FE后流入C池．

（1）陽光照射到由吸熱儲水材料構成的EF上產生大量水蒸氣，水蒸氣上升遇到溫度較低的透明板GH凝聚成水滴經水管流到D中．則 池中是淡水；在此過程中發生了 、 物態變化．
（2）在B、C和D中不同類型水的密度分別是ρ1、ρ2、ρ3之間的大小關系是 ．
（3）若B中共有質量為m的海水被虹吸管吸走，除經虹吸管吸進C中質量為m1的水以外，其余的水全部被陽光蒸發，經水管流入D中的水質量為m2 ， 則蒸發的水轉化為D水池中的轉化率是多少？
（4）B是半徑為r的圓柱體，早晚海水漲潮時最高水面距進、出水口的高度差是h，若水輪發電機把海水所做的功轉化為電能的效率為η，每天發電量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）D ；汽化； 液化
（2） ρ2＞ρ1＞ρ3
（3）

蒸發的水轉化為D水池中的轉化率是×100%；

（4）

每天發電量是2ρ1πr2gh2η．

【解析】解：（1）儲水材料構成的EF上的水吸熱汽化水蒸氣，水蒸氣上升遇到溫度較低的透明板GH放熱液化成水滴，由于受到重力水沿傾斜的GH流下到D池中；
（2）混合物質的密度介于兩種物質密度之間．B是海水，經EF一部分汽化后注入C中，減少了密度較低小的水，所以C中水密度比B中大，B中海水密度比D中純水密度大，故三種水密度關系為） ρ2＞ρ1＞ρ3
（3）被蒸發的水的質量是：m氣=m﹣m1 ，
轉化成D中水的質量為m2 ，
所以轉化率：×100%；
（4）由題B中海水的重力：G=mg=ρ1Vg=ρ1πr2 hg，
每次漲潮或退潮海水做功為：W=G×h=ρ1πr2 h2g，
每次漲潮或退潮海水B中海水上升或下降高度為h，
每天早潮、晚潮發電量為：W總=4Wη=4×ρ1πr2h2gη=2ρ1πr2h2gη．
所以答案是：
（1）D；汽化；液化；
（2） ρ2＞ρ1＞ρ3
（3）蒸發的水轉化為D水池中的轉化率是×100%；
（4）每天發電量是2ρ1πr2gh2η．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解液化及液化現象的相關知識，掌握液化：物質由氣態變成固態的過程．所有氣體溫度降到足夠低時都可以液化．氣體液化放出熱量．