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一海湾面积为10000000平方米,涨潮时水深为20米,此时关上阀门保持20米不变;退潮时坝外水位降至18米保持不变.用

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/08 11:39:47
一海湾面积为10000000平方米,涨潮时水深为20米,此时关上阀门保持20米不变;退潮时坝外水位降至18米保持不变.用此水坝建水电站,且重力势能转变wield电能的效率为百分之十,每天有两次涨潮,问该电站一天将最多发多少电?(g取10米每秒的平方,只有落潮的时候发电)
我不懂的地方就是水的重力势能减少量怎么算
有兴趣的人可以帮我解答一下.
如图 潮落前后的页面如图,潮落前后液面高度差为2m,而潮落前储水部分的重心不在液面,而在液面差的一半的位置(储水部分的几何重心).
也就是说:实际上潮落过程中水坝中存储的水完全退去的过程中存储的水的  重心下降的高度h  只下降了  页面差H   的一半——下降高度h=H/2=1m
重力势能的减少量等于重力所做的功 :Ep=mgh
潮落时候排除的水质量               m=ρ海水·V海水
潮落的时候排开水的体积V            V=S·H=20000000  (H=2m)
带入数据得到:
每次潮落重力势能的变化Ep=mgh=2X10^11 J (2乘以10的11次方焦耳)
每天潮落两次,总的潮汐能量   E总=2Ep=4X10^11J
而潮汐能量只有百分之十用于发电,所以每天发电量  E=E总·10%=4X10^10J