Question

潮汐能是由于地球和月球、太陽相互作用產(chǎn)生的能量，一日兩次，日稱潮，夜稱汐，世界上潮汐能蘊(yùn)藏量約為10億千瓦，我國約有1.1億千瓦．我國東南沿海某海灣測量面積為1.0×10⁷m²，漲潮時水深20m，此時關(guān)上水堤閘門，可使水位保持20m不變，退潮時，堤外水位降至18m，假如利用此水堤建潮汐水力發(fā)電站，水的勢能變?yōu)殡娔艿男�率�?0%．每天有兩次漲潮，問該電站一天能發(fā)的電能是________J．（g取10N/kg）

Answer 1

8×10¹⁰
分析：已知海灣的面積和水漲潮退潮時的深度，可求減少的水的體積，根據(jù)公式m=ρV可求減少水的質(zhì)量，還知道產(chǎn)生的水位差，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：△h為退潮時水減少的深度，S為海灣的面積，
一次海灣內(nèi)水減少的重力G=mg=ρVg=ρS△hg=1000kg/m³×1.0×10⁷m²×（20m-18m）×10N/kg=2×10¹¹N，
一天產(chǎn)生的水的勢能W=2G△h=2×2×10¹¹N×（20m-18m）=8×10¹¹J，
水的勢能變?yōu)殡娔躓_電=ηW=10%×8×10¹¹J=8×10¹⁰J．
故答案為：8×10¹⁰．
點(diǎn)評：本題考查水的勢能的計算和電能的轉(zhuǎn)化，關(guān)鍵是計算水的重力，計算出水產(chǎn)生的勢能，本題告訴我們一定要注意開發(fā)新能源．