Question

水能不产生污染物，是一种清洁能源，位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量可达每秒6 000 m³，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50 m，若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率.（g取10 m/s²）

Answer 1

1.5×10⁹ W.

水力发电的基本原理是水的机械能转化为电能.
每秒钟流下的水的质量为：
M=ρV=1×10³×6 000 kg=6×10⁶ kg
每秒钟水减少的机械能为：
E=mgh=6×10⁶×10×50 J=3×10⁹ J
设发电机的输出功率为P，则由能量守恒定律可得：
Eη=P
解得：P=3×10⁹×50% W=1.5×10⁹ W.