Электрическая лампа мощностью 40 Вт светит 10 ч. Какая масса воды должна пройти через плотину гидроэлектростанции (ГЭС) для обеспечения работы лампы? Высота плотины 20 м, КПД ГЭС равен 90%.

Дано:

W = 40 Ватт - мощность электрической лампы;

t = 40 часов = 144000 секунд - время работы электрической лампы;

h = 20 метров - высота плотины гидроэлектростанции;

n = 90% = 0,9 - коэффициент полезного действия ГЭС;

g = 10 Н/кг - ускорение свободного падения.

Требуется определить, m (килограмм) - какая масса воды должна пройти через плотину гидроэлектростанции.

Найдем энергию, потребляемую электрической лампочкой за этой время:

A = W * t = 40 * 144000 = 5760000 Джоулей.

Тогда, по закону сохранения энергии:

Q = A, где Q - потенциальная энергия воды на высоте плотины;

m * h * g * n = A;

m = A / (g * h * n) = 5760000 / (10 * 20 * 0,9) = 576000 / (20 * 0,9) =

= 28800 / 0,9 = 32000 килограмм.

Ответ: через плотину должно пройти 32000 килограмм воды.