Question

潮汐能是由于地球和月球、太陽相互作用產生的能量，一日兩次，日稱潮，夜稱汐，世界上潮汐能蘊藏量約為10億千瓦，我國約有1.1億千瓦．我國東南沿海某海灣測量面積為4×10⁷m²，漲潮時水深20m，此時關上水堤閘門，可使水位保持20m不變，退潮時，堤外水位降至18m，假如利用此水堤建潮汐水力發電站，水的勢能變為電能的效率是10%．每天有兩次漲潮，問該電站一天能發的電能是

3.2×10¹¹

 J．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：已知海灣的面積和水漲潮退潮時的深度，可求減少的水的體積，根據公式m=ρV可求減少水的質量，還知道產生的水位差，根據公式W=Gh可求產生的勢能，根據轉化效率求出電站一天能發的電能．

解答：解：一次海灣內水減少的重力G=mg=ρVg=ρS△hg=1.0×10³kg/m³×4×10⁷m²×（20m-18m）×10N/kg=8×10¹¹N，
一天產生的水的勢能W=2G△h=2×8×10¹¹N×（20m-18m）=3.2×10¹²J，
水的勢能變為電能W_電=ηW=10%×3.2×10¹²J=3.2×10¹¹J．
故答案為：3.2×10¹¹．

點評：本題考查水的勢能的計算和電能的轉化，關鍵是計算水的重力，計算出水產生的勢能，本題告訴我們一定要注意開發新能源．