Question

某山區(qū)有一小型水電站，每分鐘有60m³的水從高處落下沖擊水輪機。水輪機與上游水位的落差是50 m。請問：
（1）水從高處落下時，重力每分鐘做了多少功？（g取10 N/kg）
（2）若水的機械能有70%轉(zhuǎn)化為電能，水電站的發(fā)電功率是多少？
（3）若輸電電壓為10 000 V，求輸電電流是多少？若輸電線的總電阻為0.5 Ω，則輸電線上每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

解：
（1）每分鐘下落水的重力：G= mg=pVg=1×l0³ kg／m³×60m³ ×10 N/kg =6×10⁵N，每分鐘重力做的功：W=Gh=6×10⁵N×50m=3×10⁷J
（2）每分鐘得到的電能：W_有= Wη=3×10⁷J×70% =2.1×l0⁷J
水電站的發(fā)電功率： P===3.5×10⁵W 
（3）輸電電流： I===35 A
輸電線每分鐘產(chǎn)生的熱量：Q=I²Rt=(35A)²×0.5Ω×60 s= 36 750 J。