题目内容

(2004?武汉)如图,是利用潮汐发电的原理图.左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道,无论涨潮或落潮,水流经过通道均可带动发电机发电.一昼夜中两次涨、落潮,四次发电.涨潮时,堵住通道,潮水涨至最高水位时打开通道,进水发电,如图甲所示;当海湾水位涨至最高时,堵住通道,如图乙所示;落潮至最低水位时,打开通道放水发电,如图丙所示.(取g=10N/kg,海水的密度1.0×103kg/m3
以下是某小型潮汐发电站的一组数据,据此回答下列问题:

水坝高度 15m 海湾面积 4.5×106m2
涨潮海湾最高水位 10m 发电机日平均发电量 4.4×104kw?h
退潮海湾最低水位 6m 水轮发电机总效率 10%
(1)当海湾水位涨至最高时,海湾底部所受水的压强是多少?
(2)每次涨潮(或落潮)经过通道水的质量为多少?
(3)试计算每日水流对水轮发电机做了多少功?
(4)若某次落潮过程中经过通道的水的平均流量为3.6×106m3/h,试求这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率.
分析:(1)将h=10m代入压强公式即可求得答案.
(2)根据密度公式变形即可求得答案.
(3)利用水轮发电机总效率公式变形即可求出答案.
(4)根据表中海湾的面积和水位的落差,可计算水的变化体积,再结合水的平均流量,可计算水落潮一次的时间,利用P=
W
t
即可求出答案.
解答:解:①P=ρgh=1.0×103㎏/m3×10N/㎏×10m=1.0×105Pa;
②m=ρV=ρsh=1.0×103㎏/m3×4.5×106m2×(10m-6m)=1.8×1010㎏;
③W=
W
η
=
4.4 ×104kw.h×3.6×106
0.1
=1.584×1012J;
④这次落潮过程中水流对水轮发电机做功为:W=
1.584×1012J
4
=3.96×1011J
这次落潮过程中水流时间为:t=
4.5×106m2×(10-6)m
3.6×106m3/h
=5h=1.8×104s
这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率 P=
W
t
=
3.96×1011J
1.8×104s
=2.2×107W=2.2×104kW.
答:(1)当海湾水位涨至最高时,海湾底部所受水的压强是1.0×105Pa;
(2)每次涨潮(或落潮)经过通道水的质量为1.8×1010㎏;
(3)每日水流对水轮发电机做了1.584×1012J的功;
(4)这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率为2.2×104kw.
点评:此题涉及的知识点较多,有压强的计算、质量的计算、功的计算,功率的计算等,计算时注意明确表中的信息,稍微有点难度,属于难题.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网