Thác nước cao \(30m\), mỗi giây đổ xuống \(300{m^3}\) nước. Lợi dụng thác nước có thể xây dựng trạm thủy điện công suất bao nhiêu? Biết hiệu suất của trạm thủy điện là \(75\% \), khối lượng riêng của nước \(D = 1000kg/{m^3}\)
Trả lời bởi giáo viên
Gọi \({V_0}\left( {{m^3}} \right)\) và \({m_0}\left( {kg} \right)\) lần lượt là thể tích và khối lượng nước đổ xuống trong mỗi giây
\(H\) - hiệu suất của động cơ
Ta có:
+ Công suất toàn phần: \({P_{tp}} = \dfrac{{{A_P}}}{t} = \dfrac{{mgh}}{t}\)
Có khối lượng \(m = {m_0}t\)
Suy ra: \({P_{tp}} = \dfrac{{\left( {{m_0}t} \right).gh}}{t} = {m_0}gh = D{V_0}.gh\)
+ Công suất của trạm thủy điện (bằng công suất có ích): \({P_i} = H.{P_{tp}} = H.D{V_0}gh\)
Thay số vào ta được: \({P_i} = 0,75.1000.300.10.30 = 67500000W = 67,5MW\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{A}{t}\)
+ Sử dụng biểu thức tính khối lượng: \(m = DV\)
+ Sử dụng biểu thức tính hiệu suất: \(H = \dfrac{{{P_i}}}{{{P_{tp}}}}\)