Решение: Работа ГЭС и мощность лампы
Высота плотины гидроэлектростанции (ГЭС) составляет 20 м, КПД ГЭС равен 90%. Сколько часов может светить лампа мощностью 40 Вт при прохождении через плотину 8 т воды?
Решение по шагам
5 шаговМасса воды равна $8\ \text{т} = 8000\ \text{кг}$. Потенциальная энергия воды при падении с высоты плотины:
$$E_\text{п} = mgh$$Электрическая энергия, полученная с учётом КПД ГЭС, равна:
$$E_\text{эл} = \eta mgh$$Подставим значения, принимая $g = 10\ \text{Н/кг}$:
$$E_\text{эл} = 0{,}9 \cdot 8000 \cdot 10 \cdot 20 = 1\,440\,000\ \text{Дж}$$Энергия, потребляемая лампой мощностью $P$, связана со временем работы формулой $E = Pt$. Поэтому время работы лампы:
$$t = \frac{E_\text{эл}}{P} = \frac{1\,440\,000}{40} = 36\,000\ \text{с}$$Переведём время в часы:
$$t = \frac{36\,000}{3600} = 10\ \text{ч}$$Лампа может светить 10 часов.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать КПД ГЭС.
Использовать массу воды 8 вместо 8000 кг.
Не перевести время из секунд в часы.
Использовать мощность лампы в киловаттах без соответствующего перевода энергии.