Рассчитайте массу воды, которая должна пройти через плотину гидроэлектростанции высотой 20 м, чтобы обеспечить электроэнергией в течение одного часа дом, рассчитанный на 220 В при силе тока 120 А. КПД электростанции примите равным 30 %.

h = 20 м.

g = 9,8 м/с².

t = 1 ч = 3600 с.

U = 220 В.

I = 120 А.

КПД = 30 %.

Найдём количество энергии Qд, которую использует дом за время t = 1 ч по формуле: Qд = I * U * t, где I - сила тока, U - напряжение, t - время использования электроэнергии.

Выразим энергию Qп, которую вырабатывая плотина, по формуле: Qп = m * g * h, где m - масса воды, которая падает, g - ускорение свободного падения, h - высота падения воды.

КПД = Qд * 100 % / Qп.

КПД = I * U * t * 100 %/m * g * h.

m = I * U * t * 100 %/КПД * g * h.

m = 120 А * 220 В * 3600 с * 100 %/30 % * 9,8 м/с² * 20 м = 1616326,5 кг.

Ответ: через плотину должно пройти вода массой m = 1616326,5 кг