Какое количество кубометров воды должно проходить через турбину гидрогенератора Красноярской ГЭС за 1 секунду, если мощность агрегата равна 508 млн Вт, разница уровней воды перед плотиной и за плотиной составляет 120 м, а КПД преобразования механической энергии в электрическую составляет 90%?

Физика 8 класс Энергия и её преобразования гидрогенератор Красноярская ГЭС мощность агрегата кубометры воды КПД разница уровней воды физика 8 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу, связывающую мощность, объем воды и высоту падения. Мощность гидрогенератора можно выразить через объем воды, который проходит через турбину, с учетом высоты падения и КПД. Давайте разберем шаги решения:

1. Определим формулу для мощности:

Мощность (P) гидрогенератора связана с объемом воды (V), высотой падения (h) и плотностью воды (ρ) следующим образом:

P = η * ρ * g * h * Q

где:

• P - мощность в ваттах (Вт),
• η - коэффициент полезного действия (КПД),
• ρ - плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²),
• h - высота падения (в метрах),
• Q - объемный расход воды (в м³/с).
2. Подставим известные значения:

Из условия задачи мы знаем:

• P = 508 * 10^6 Вт,
• η = 0.9 (90%),
• h = 120 м,
• ρ = 1000 кг/м³,
• g = 9.81 м/с².
3. Перепишем формулу для Q:

Теперь мы можем выразить объемный расход Q:

Q = P / (η * ρ * g * h)

4. Подставим значения и вычислим Q:

Теперь подставим все известные значения в формулу:

Q = 508 * 10^6 / (0.9 * 1000 * 9.81 * 120)

5. Выполним вычисления:

Сначала посчитаем знаменатель:

• 0.9 * 1000 = 900,
• 900 * 9.81 = 8829,
• 8829 * 120 = 1059480.

Теперь подставим в формулу:

Q = 508 * 10^6 / 1059480 ≈ 479.5 м³/с.

6. Ответ:

Таким образом, количество кубометров воды, которое должно проходить через турбину гидрогенератора Красноярской ГЭС за 1 секунду, составляет примерно 479.5 м³/с.