В модели гидроэлектростанции из бака вытекает вода и толкает лопасти небольшой водяной турбины, соединённой с генератором. В опыте через турбину прошло 0,30 м3 воды, причём вода подавалась равномерно. Уровень воды в баке находится на 8 м выше лопастей турбины. КПД такой модели равен 50%. Полученную электрическую энергию используют для питания лампы, рассчитанной на мощность 60 Вт. Плотность воды равна 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг.
1. Какова масса воды, прошедшей через турбину?
2. Сколько электрической энергии выработала турбина за всё время работы?
3. Сколько времени сможет работать лампа?
Запишите полное решение.
1) Массу воды найдем по формуле:
2) Падающая вода обладает потенциальной энергией
С учетом КПД турбины электроэнергия, выработанная турбиной, находится по формуле
3) Из формулы мощности найдем время работы лампы:
Ответ: 1) 300 кг; 2) 12 000 Дж; 3) 200 с.

