Question

水能是可再生資源，可持續地利用它來發電，為人類提供“清潔”能源．若一水力發電站水庫的平均流量為Q（m³/s），落差為H（m），發電效率為η，則全年發電量是多少度？（g=10N/kg）

Answer 1

解：每秒鐘落下的水的質量：
m=ρ_水V=ρ_水Q=1×10³kg/m³×Qm³/s×1s=1000Qkg，
每秒鐘落下的水做功：
W_水=GH=mgH=1000Qkg×10N/kg×Hm=10000QHJ，
∵發電效率：
η=，
每秒鐘流水發電的電能：
W_電=W_水η=10000QHJ×η=10000QHηJ，．
全年發電量：
W=W_電×3600×24×365=10000QHηJ×3600×24×365
=10000QHη×3600×24×365J
=QHη×8.76×10⁴kW?h．
即：全年可發電QHη×8.76×10⁴度．
答：全年發電量是QHη×8.76×10⁴度．
分析：利用發電站水庫的平均流量和落差求出每秒鐘水落下做的功；
知道發電效率，再利用效率求每秒鐘流水發電的電能，進而求全年發電量．
點評：本題考查了學生對密度公式、重力公式、功的公式、效率公式的掌握和運用，知識點多，又涉及到數字用符號表示，屬于難題．