Question

水能不產生污染物，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定，瀑布落差50 m，若利用這一資源發電，設其效率為50%，估算發電機的輸出功率.（g取10 m/s²）

Answer 1

1.5×10⁹ W.

解析:

水力發電的基本原理是水的機械能轉化為電能.

    每秒鐘流下的水的質量為：

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

    設發電機的輸出功率為P，則由能量守恒定律可得：

Eη=P

    解得：P=3×10⁹×50% W=1.5×10⁹ W.