Question

由于地球和月球、太阳相互产生的能量，一日两次，日称潮，夜称汐．世界上潮汐能蕴藏量为10亿kW，我国为1.1亿kW．我国东南沿海某海湾经测量面积为1.0×10⁷m²时，涨潮时水深为20m，此时关上水坝闸门，可使水位保持20m不变，退潮时，坝外水位降至18m．假如利用此水坝建成潮沙水力发电站，水的势能变为电能的效率是10%，每天有2次涨潮，问该电站一天能发的电能是多少焦？（g=10N/kg）

Answer 1

利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，水能转化电能的效率是10%，一次涨潮，退潮后水坝内水的势能增加：
W_水=G△h=mg△h=ρ_水Vg△h=ρ_水S△hg△h=ρ_水Sg△h²，
△h为水的重心下降的高度，即

20m-18m

2

=1m
则水的势能可转变为电能：
W_电=W_水×10%=ρ_水Sg△h²×10%=1.0×10³kg/m³×1.0×10⁷m²×10N/kg×（1m）²×0.1=1×10¹⁰J．
每天2次涨潮，则该电站一天能发电2×10¹⁰J．
答：该电站一天能发的电能是2×10¹⁰J．