Question

能源问题是当前的热门话题，传统的能源——煤和石油，一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕；另一方面，使用过程中也带来污染．寻找新的、无污染的能源是我们努力的方向，利用潮汐发电即是一例．

关于潮汐，古人说：“潮者，据朝来也；汐者，言夕至也．”如图所示是利用潮汐发电的示意图，左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，水经通道可带动发电机．涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道，如图(a)．潮落至最低时放水发电，如图(b)．待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电，如图(c)．设海湾面积为S＝5.0×10⁸ m²，高潮与低潮间高度差为h＝3.0 m，求一天内水流的平均功率．(g取10 m/s²)

注：实际上，由于各种损失，发电功率仅为流水功率的10％－25％．例如法国兰斯河潮汐发电站水势能释放平均功率为240 MW，而发电功率仅62 MW．

Answer 1

答案：
解析：

潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能，每次涨潮时流进海湾(落潮流出海湾)的海水的质量为m＝ρV＝ρSh＝1.0×103×5.0×108×3 kg＝1.5×1012 kg 　　其重心的高度变化为＝h/2＝1.5 m 　　一天内海水两进两出，故水流功率为 　　P＝W≈1.0×109 W 　　即P≈1000MW