有一座瀑布高度为50米,在瀑布顶水的平均流速是2米/秒,该处的水流截面积为6平方米.计划用水流能来发电,设这种能量可以利用到65%,问它每年所发出的能量相当于多少吨的标准煤?（煤的燃烧

Question

有一座瀑布高度为50米,在瀑布顶水的平均流速是2米/秒,该处的水流截面积为6平方米.计划用水流能来发电,设这种能量可以利用到65%,问它每年所发出的能量相当于多少吨的标准煤?（煤的燃烧值约为3.7*10^6焦/千克,设煤的燃烧的热量可利用到20%,g=10牛/千克）
20498.3吨

Answer 1

分析：
在解决这个题目时,你首先得知道建立等式的条件是什么.那就是能量守恒定律.利用水在高处的重力势能留下后转化为电能.但存在效率问题,于是真正的发电量是水的重力势能乘以利用率（已知为65%）后的结果.
水的重力势能=水的重力*高度=水的质量*引力常数*高度（用符号表示即：E=mgh）（已知g=10牛/千克,h=50米）
而水的质量=水的密度*水的体积 （用符号表示即：m=ρ*v)（已知水的密度为ρ=1g/cm3=1000kg/L ）
再而水的体积V=截面积*水流长度=S*L （已知水的截面积S为6平方米）
而单位时间的水流长度就是流速（因为水流长度=流速*时间）（已知水的平均流速是2米/秒）
所需时间就是题目所问的一年=365天=365×24×60×60=31536000秒
这样的话,水转化的发电量就可求出来了.恕不详算.
而每吨标准煤的发电量=煤的燃烧值*煤的质量*煤燃烧利用率
故而,水的发电量除以每吨标准煤的发电量就是题目所需的吨数.