Решение: Высота плотины ГЭС
Статья к заданиюГидроэлектростанция
Гидроэнергетика считается экологически чистым способом получения электроэнергии. Это универсальная, гибкая отрасль, которая в самом малом размере может питать один дом, а в самом большом
–
снабжать промышленность и население возобновляемой электроэнергией. Гидроэлектростанции (ГЭС) строят на реках, сооружая высокую плотину и создавая большие водохранилища.
Чтобы производить гидроэлектричество, необходимо наличие трёх компонентов: движущейся воды, турбины и генератора. ГЭС
–
это заводы, которые преобразуют энергию падающей воды в электричество. Плотина строится через реку, чтобы поднять уровень воды, с которого может осуществляться её падение, необходимое для развития движущей силы. Проточная вода поворачивает колесо турбины, которое соединено с генератором. Генератор имеет ротор, который вращает турбина. При повороте ротора генератора производится электричество.
Причина, по которой выработка электроэнергии ГЭС составляет лишь около 20% мирового производства электричества, заключается в необратимом влиянии на экосистему по всему руслу реки и ирригацию прилегающих территорий. Размеры всего гидроузла, включая водохранилище, достигают сотен тысяч гектаров.


Используя материал, объясните, почему для мощных ГЭС важна высота плотины. ГЭС на реке Янцзы имеет бетонную плотину длиной 2309 м и высотой 185 м.
Решение по шагам
3 шагаВода, находящаяся на высоте, обладает потенциальной энергией.
$$E_p = mgh$$При увеличении высоты плотины возрастает высота падения воды $h$, а значит, увеличивается её потенциальная энергия.
Падающая вода передаёт эту энергию турбине и вращает её. Чем больше энергия воды, тем большую мощность может развить турбина и тем больше электроэнергии выработает генератор.
Высокая плотина увеличивает высоту падения воды и её потенциальную энергию, поэтому вода сильнее вращает турбину, а ГЭС может вырабатывать больше электроэнергии.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Связывают мощность ГЭС только с длиной плотины.
Не объясняют, как высота плотины влияет на работу турбины.
Путают потенциальную энергию воды с её температурой или массой.

