102 學年度學科能力測驗自然考科 第 40 題

財團法人大學入學考試中心基金會

地球表面有70%以上的面積被水覆蓋著,天然水中除雨水比較純淨外,其他的天然水均溶有鹽類或其他雜質。水的淨化以及水污染的防治為目前開發水資源的重要課題。

水對核能發電很重要,可以吸收核分裂時所釋放出的能量,生成高温的水蒸氣以推動發電機。核反應機組也需要使用大量的冷卻水將餘熱帶走,才不會讓核心溫度持續升高,釀成災變,這也是核能發電廠大多建在海邊的緣故。

生命也離不開水,在動植物組織中,水是最豐富的物質。細胞可藉由滲透作用得到或喪失水分,例如植物細胞中,由於細胞壁和細胞質間滲透性的差異,所以當細胞外濃度高於內部時,因水分從液胞(泡)中流失,使植物細胞出現細胞壁與細胞膜互相剝離的情形(如圖7),稱為「質離現象」。

圖7

核能發電反應機組停機後,核分裂連鎖反應會停止,但是反應後的產物仍具有放射性,也會持續產生餘熱而造成高溫。若停機後的餘熱發電功率為P_{\mathrm{r}},核能機組正常發電功率為P,以\frac{P_{\mathrm{r}}}{P}=W為縱軸,則其隨時間改變的曲線如圖8所示。假設核電廠某一機組正常發電功率為每小時64萬度,而某用戶每個月用電度數為320度,則停機經過一天後,該時的餘熱用來發電一小時的電能,與該用戶用電約多久時間的電能相等?

圖8
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