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我国已兴建抽水蓄能水电站,它可调剂电力供应.深夜时,用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内,白天则通过闸门放水发电,以补充电能不足,如图所示.若上蓄水
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我国已兴建抽水蓄能水电站,它可调剂电力供应.深夜时,用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水池内,白天则通过闸门放水发电,以补充电能不足,如图所示.若上蓄水池长150m,宽30m,从深夜11时至清晨4时抽水,使上蓄水池的水面增加20米.而下蓄水池的水面下降5m,开始抽水时,上、下蓄水池的水面高度差为400m.已知:抽水机的效率为80%,发电机的效率为60%,g为10N/kg.则白天通过闸门放水发电将夜晚抽水蓄的能转化成电能,给电网补充的电能为 ___ J,抽水机的平均功率为 ___ kW.
▼优质解答
答案和解析
(1)抽水机在工作时间内,抽水水重:
G=mg=ρVg=1×103kg/m3×150m×30m×20m×10N/kg=9×108N,
被抽的水从下蓄水库到上蓄水库,重新升高的高度h=
(400m+425m)=412.5m
对水做功:
W=Gh=9×108N×412.5m=3.7125×1011J,
抽水机工作时间:
t=5h=5×3600s=18000s,
抽水机的功率:
P=
=
=2×107W=20625kW.
(2)∵抽水机的效率为80%,发电机的效率为60%,
∴给电网补充的电能:
W电=W×80%×60%=3.7125×1011J×80%×60%=1.782×1011J,
故答案为:1.782×1011;20625.
(1)抽水机在工作时间内,抽水水重:
G=mg=ρVg=1×103kg/m3×150m×30m×20m×10N/kg=9×108N,
被抽的水从下蓄水库到上蓄水库,重新升高的高度h=
1 |
2 |
对水做功:
W=Gh=9×108N×412.5m=3.7125×1011J,
抽水机工作时间:
t=5h=5×3600s=18000s,
抽水机的功率:
P=
W |
t |
3.6×1011J |
18000s |
(2)∵抽水机的效率为80%,发电机的效率为60%,
∴给电网补充的电能:
W电=W×80%×60%=3.7125×1011J×80%×60%=1.782×1011J,
故答案为:1.782×1011;20625.
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