Вода падает в турбину гидроэлектростанции с высоты 32м. Расход воды в турбине— 150 м3/c
Найди мощность турбины. (Принять g=9,8 H/кг).
ответ округли до сотых

6452476826657 6452476826657    3   12.04.2020 16:00    5

Ответы
Andezia Andezia  21.01.2024 16:01
Для решения этого вопроса нам потребуется основное уравнение механики, которое связывает мощность, работу и время.

Мощность обозначается буквой P, а работа - W. Уравнение выглядит следующим образом:
P = W / t

Работа же равна разности потенциальных энергий на начальной и конечной точках. Обычно потенциальная энергия связана с гравитационным полем, поэтому работу можно выразить через изменение потенциальной энергии:
W = mgh

Здесь m - масса воды, g - ускорение свободного падения (принятое равным 9,8 м/с^2), h - высота падения воды.

Масса воды можно найти, зная ее объем и плотность.
m = V * ρ,

где V - объем воды, а ρ - плотность воды. В данной задаче уже дан расход воды в турбине, поэтому нам остается найти только объем.

Объем можно найти, используя формулу:
V = A * h,

где A - площадь поперечного сечения потока воды. По условию задачи дан только расход воды, поэтому нам остается найти только площадь сечения.

Площадь сечения можно найти, используя формулу:
A = Q / v,

где Q - расход воды, а v - скорость потока воды. Опять же, по условию задачи дан только расход, поэтому нам остается найти только скорость потока.

Скорость потока можно найти, используя формулу:
v = Q / A.

Теперь мы имеем все необходимые значения, чтобы решить задачу, вставим полученные формулы в основное уравнение механики и решим задачу:

P = W / t,
P = (mgh) / t,
P = (V * ρ * g * h) / t,
P = ((A * h) * ρ * g * h) / t,
P = ((Q / v) * ρ * g * h) / t.

Подставим числовые значения:
Q = 150 м^3/c,
h = 32 м,
ρ = 1000 кг/м^3,
g = 9,8 м/с^2.

Посчитаем скорость потока:
v = Q / A,
v = 150 / (Q / v),
v = 150 * v / Q.

Теперь, найдя скорость потока, можем подставить значения в основное уравнение механики и найти мощность:

P = (Q * ρ * g * h) / (150 * v / Q),
P = (Q^2 * ρ * g * h) / (150 * v).

Таким образом, мощность турбины будет равна результату этого выражения. Ответ округляем до сотых.

Чтобы упростить вычисления, рекомендую сначала найти значение скорости потока и только потом подставить его в выражение для мощности.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика