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  • 1. (2023·南海模拟) 阅读短文,回答问题。

    核潜艇

    核潜艇是指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。核潜艇在水下航行时遇到了“海水跃层”时非常危险。

    “海水跃层”是指海水参数随深度变化而显著变化的水层,例如温度、密度等在垂直方向上出现突变的水层,如果“海水跃层”形成密度梯度跃变层如图 1 所示(h 为海水深度,ρ为海水密度),那么物体受到的浮力会急剧变化,被称为“海中断崖”。潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,会急剧掉向海底,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事。

    有一核潜艇水上排水量为 7000t,水下排水量为 8000t,在一次深潜于 500m 的大海中水平匀速前进,突然进入海水跃层,潜艇不由自主的往下掉,俗称“掉深”。艇长瞬间发出命令:“向所有水舱供气!”此时应急供气阀门打开,所有水舱开始供气,一段时间后,“掉深”终于停止……

    1. (1) 文中核潜艇正常深潜时受到的浮力是N,500m 处受到海水的压强是Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3 , g=10N/kg)。
    2. (2) 水平匀速前进的潜艇进入海中断崖会突然掉向海底的原因是,“向所有水舱供气”的目的是
    3. (3) 如图 2 所示,核潜艇中的核反应堆利用核 变产生的内能,这些内能在蒸汽锅炉中通过热传递的方式转移到水,水汽化产生大量水蒸气推动汽轮机做功,然后一部分能量带动螺旋桨从而获得动力,一部分能量带动发电机发电,提供电能。1g 铀235全部核反应放出的能量相当于2.7t 标准煤完全燃烧产生的热量,汽轮机效率为 50%,如果汽轮机输出的机械能的 9%用来发电,其它损耗不计,那么产生的电能最多为kW•h(标准煤的热值是 29MJ/kg)。

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