Question

10．潮汐電站是利用潮汐，將海陽潮汐能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，浙江省溫嶺縣的江廈潮汐電站是世界上已建成的較大的雙向（漲潮、落潮時(shí)都能發(fā)電）潮汐電站之一．如圖所示，該電站攔潮壩全長670m，水庫有效庫容270萬立方米，平均潮差5.0m．每天有兩次漲潮，假設(shè)每次到高潮位時(shí)開閘發(fā)電，直至將水庫灌滿．等到低潮位時(shí)再次開閘發(fā)電，直至將水庫清空．通過水的重力做功轉(zhuǎn)化為電能，效率為20%，問該電站平均一天能發(fā)出多少度電？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 已知水庫有效庫容，即漲潮、落潮時(shí)變化的水的體積，根據(jù)公式m=ρV可求漲潮、落潮時(shí)變化的水的質(zhì)量，還知道平均潮差，根據(jù)公式W=Gh可求產(chǎn)生的勢能，根據(jù)轉(zhuǎn)化效率求出電站一天能發(fā)的電能．

解答 解：
一次漲潮水增加的重力：
G=mg=ρVg=1.0×10³kg/m³×2.7×10⁶m³×10N/kg=2.7×10¹⁰N，
一天產(chǎn)生的水的勢能：
W=4G$\frac{1}{2}$△h=4×2.7×10¹⁰N×$\frac{1}{2}$×5m=2.7×10¹¹J，
水的勢能變?yōu)殡娔埽?br />W_電=ηW=20%×2.7×10¹¹J=5.4×10¹⁰J=5.4×10¹⁰J=1.5×10⁴kW•h=1.5×10⁴度．
答：該電站平均一天能發(fā)出1.5×10⁴度電．

點(diǎn)評 本題考查水的勢能的計(jì)算和電能的轉(zhuǎn)化，關(guān)鍵是計(jì)算水的重力、水產(chǎn)生的勢能，本題告訴我們一定要注意開發(fā)新能源．計(jì)算時(shí)注意：流出后的重心在低潮位，在水庫里的時(shí)候，重心在$\frac{1}{2}$H處．