[考点]
力的合成与应用,利用阿基米德原理进行简单计算,水的比热容特点及实际应用,能量的利用效率,电功与电能的计算,电流的热效应,
[答案]
(1)热;比热容;
(2)四根钢缆对数据舱的拉力为1.24×107N;
(3)该陆地数据中心的PUE约1.30;
(4)见解析。
[解析]
解:(1)由于电流的热效应,数据中心工作时会产生大量热,实施“陆数海算”,将数据中心部署在海底,靠巨量流动海水散热,利用了水的比热容较大,不易升温,能减小对环境的影响。
(2)数据舱刚浸没时,受到的浮力:
F浮=ρ海水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×60m3=6×105N;
数据舱受重力、浮力和拉力的作用,且三个力的关系为:G=F浮+F拉,
四根钢缆对数据舱的拉力
数据舱的重力:G=mg=1300×103kg×10N/kg=1.3×107N,
由G=F浮+F拉可得,四根钢缆对数据舱的拉力:
F拉=G﹣F浮=1.3×107N﹣6×105N=1.24×107N
(3)以1个机柜(IT负载)功率为10kW,1万个机柜,一年按8000h来计算消耗的电能
W=104×Pt=104×10kW×8000h=8×108kW•h
陵水海底数据中心的PUE仅1.08,数据中心消耗的所有电能为
W′=Wη=8×108kW•h×1.08=8.64×108kW•h
目前最先进的陆地数据中心每年节省1.75×108kW•h的电能,该陆地数据中心每年消耗的电能为
W″=1.75×108kW•h+8.64×108kW•h=1.039×109kW•h
则该陆地数据中心的PUE为
≈1.30
(4)海洋数据中心对陆地生态环境的影响较小。在“东数西算”中,西部地区建设数据中心可能会面临土地占用、生态破坏等问题。而“陆数海算”将数据中心布局在海洋上,减少了对陆地生态系统的干扰,有利于保护陆地的自然环境和生物多样性。
答:(1)热;比热容;
(2)四根钢缆对数据舱的拉力为1.24×107;
(3)该陆地数据中心的PUE约1.30;
(4)见解析。
[点评]
本题考查了"力的合成与应用,利用阿基米德原理进行简单计算,水的比热容特点及实际应用,能量的利用效率,电功与电能的计算,电流的热效应,",属于"压轴题",熟悉题型是解题的关键。