Question

18．如图是潮汐发电机的简化示意图，发电机组平均功率达到1.8×10⁴kW．该电站在某次涨潮前水库的水量为10⁶m³，涨潮后水库的水量为7×10⁶m³，潮差为10m，整个过程持续2小时．海水密度为1.03×10³kg/m³．试求：
（1）潮汐发电是将海水的机械能转化为电能．
（2）一次涨潮过程中发电机组可以发电多少？（g=10N/kg）
（3）一次涨潮经过电机组的海水的重力做功是多少？
（4）请写出一条潮汐发电相比火力发电的优势．

Answer 1

分析 （1）海水具有很大的机械能；
（2）根据公式W=Pt计算电能；
（3）根据G=mg=ρVg求出海水的重力，根据W=Gh求出重力所做的功；
（4）潮汐发电中的能量转化方式，与火力发电相比，较为环保．

解答 解：
（1）海水具有很大的机械能，潮汐发电是将海水的机械能转化为电能；
（2）发电机组平均功率达到1.8×10⁴kW，整个过程持续2小时，
则一次涨潮过程中发电机组可以发出的电能为：
W=Pt=1.8×10⁴kW×2h=3.6×10⁴kW•h；
（3）涨潮前水库的水量为10⁶m³，涨潮后水库的水量为7×10⁶m³，
则增加海水的重力为：
G=mg=ρVg=1.03×10³kg/m³×（7×10⁶m³-10⁶m³）×10N/kg=6.18×10¹⁰N；
潮差为10m，则上涨的海水重心上升的高度为5m，
则一次涨潮经过电机组的海水的重力做功为：
W=Gh=6.18×10¹⁰N×5m=3.09×10¹¹ J；
（4）与火力发电相比，潮汐发电的优点是成本低、环保．
故答案为：（1）机械；（2）3.6×10⁴kW•h；（3）3.09×10¹¹ J；（4）与火力发电相比，潮汐发电的优点是成本低、环保．

点评 此题考查了功的计算，具有较强的综合性，熟练运用公式是解题的关键，属于中等题目．