Question

水能不產(chǎn)生污染物，是一種清潔能源，位于美國和加拿大交界處的尼亞加拉瀑布流量可達每秒6 000 m³，而且是一年四季流量穩(wěn)定，瀑布落差50 m，若利用這一資源發(fā)電，設(shè)其效率為50%，估算發(fā)電機的輸出功率.（g取10 m/s²）

Answer 1

1.5×10⁹ W.

水力發(fā)電的基本原理是水的機械能轉(zhuǎn)化為電能.
每秒鐘流下的水的質(zhì)量為：
M=ρV=1×10³×6 000 kg=6×10⁶ kg
每秒鐘水減少的機械能為：
E=mgh=6×10⁶×10×50 J=3×10⁹ J
設(shè)發(fā)電機的輸出功率為P，則由能量守恒定律可得：
Eη=P
解得：P=3×10⁹×50% W=1.5×10⁹ W.