Question

能源问题是当前的热门话题，传统的能源——煤和石油，一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕，另一方面，使用过程中也带来了污染，寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向，利用潮汐发电即是一例.

关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也.”图10-6-1是利用潮汐发电的示意图.左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水经通道可带动发电机.涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道［图10-6-1(甲)］，潮退至最低点时放水发电［图10-6-1(乙)］；待内外水面高度相同；再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电［图10-6-1(丙)］.设海湾面积为5.0×10⁷ m²，高潮与低潮间高度差3.0 m，则一天内水流的平均功率为_____MW.

图10-6-1

(注：实际上由于各种损失，发电功率仅为水流的平均功率的10%—25%.例如法国兰斯河(the Rance River)潮汐发电站水势能释放平均功率240 MW，而发电功率仅为62 MW)

Answer 1

解析：潮汐发电其实就是将海水的重力势能转化为电能.

    每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为：

    Mg=ρVg=1.0×10³×5.0×10⁷×3×10 N=1.5×10¹² N

    其重心的高度变化为：h=1.5 m

    一天内海水两进两出，故水流功率为：

    P= W≈1.0×10⁸ W

    即P≈100 MW.

答案：100