核电站中约65%的热量会白白排入大海，为何不用来给南方供暖？ _小知识

出品：科普中国
建造：寒木钓萌
监制：中国科学院计较机收集信息中间

文章插图

冷却塔，图片来自daily post.ng
其实，不但核电站，传统火电站也根基如斯。先来解答另一个问题，为何燃煤发生的热量，还有反映堆发生的热量，它们转化为电的效率这么低？
两方面的原因，一是物理定律的限制，二是手艺的限制。
能量有品质之分
能量既稀有量的分歧，更有品质的不同。好比说，一壶热水，借使它含有的热量半斤八两于1度电，那么请问，从能量的有效水平来说，是那壶水好，仍是那一度电好？显然是后者，因为电可以便利地，几乎完全地转化为其他形式的能，好比驱动电电扇，加热洗澡水等。这就是说，电这种形式的能，它的品质是最高的。
又如，一个空心小钢球，它内部的气体温度高达3000摄氏度，而另一个空心年夜钢球，其内部气体的温度只有80摄氏度。借使这两个大小分歧的钢球，它们所含有热量的数目是相等的，那么，哪个钢球含有的热量更有效？显然是小钢球，因为它可以转化为更多的机械能，好比爆炸时。
【核电站中约65%的热量会白白排入大海，为何不用来给南方供暖？】这就是说，对于热来说，其温度越高，品质也就越高。这也是为什么，所有的火电站都在拼命提高蒸汽的温度，因为这等于是在提高发电效率。
然而，无论多高温度的热，它也不成能全数转化为功，咱们拿农村的炒爆米花机来举例子。

文章插图

把常温的2公斤玉米扔进爆米花机，密封盖严并加热一段时候后，澎的一声巨响，爆米花和内部的热空气敏捷冲出，这意味着，爆米花机内部的热能转化当作了机械能，但因为冲出后的爆米花和空气依然温度很高，所以，其热能并没有全数转化为机械能，也就是功。

文章插图

年夜大都超超临界的火电站，它燃煤烧水，从而使蒸汽的温度高达600摄氏度，从理论上来说， 600摄氏度的蒸汽做功时（冲击汽轮机），其能量转化效率最高也只有63% ，这是由物理定律带来的限制。而在现实中，超超临界的火电站，其发电效率今朝还没跨越46% ，这就是由人类手艺实力带来的限制。
可以操纵吗
既然理论和手艺决议了，核电站和火电站中无论若何，城市有年夜约55%至65%的热能不克不及操纵，它们要么白白地排入空气中，要么排入到年夜海中，那我们为什么就不克不及废热操纵呢？这些几百摄氏度的高温蒸汽对于电站没用，并且是很年夜很年夜的承担，但对于我们通俗公共，那真是太有效了。
对这问题，咱们先来说火电站，再说核电站。