水能不产生污染物，是一种清洁能源，位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量可达每秒6 000 m3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50 m，若利用这一资源发电

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水能不产生污染物，是一种清洁能源，位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量可达每秒6 000 m³，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50 m，若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率.（g取10 m/s²）

答案

1.5×10⁹ W.

解析

水力发电的基本原理是水的机械能转化为电能.
每秒钟流下的水的质量为：
M=ρV=1×10³×6 000 kg=6×10⁶ kg
每秒钟水减少的机械能为：
E=mgh=6×10⁶×10×50 J=3×10⁹ J
设发电机的输出功率为P，则由能量守恒定律可得：
Eη=P
解得：P=3×10⁹×50% W=1.5×10⁹ W.

举一反三

一定质量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 J,并对外做功120 J,试问:
(1)这些气体的内能发生了怎样的变化?
(2)如果这些气体又返回原来的状态,并放出了240 J热量,那么在返回的过程中是气体对外界做功,还是外界对气体做功?做功多少?

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比热容为4.2×10² J/(kg·℃)的子弹,以v₁="500" m/s射入一堵墙内,又以v₂="100" m/s射出,若此过程产生热量的50%使子弹升温,则子弹升高的温度为___________℃.

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试说明下列现象中能量转化的情况.
（1）在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止；_____________
（2）在阻尼振动中,单摆的振幅越来越小,最后停下来；______________
（3）你用力蹬自行车上一个斜坡；______________
（4）植物的光合作用；______________
（5）用太阳能电池作动力的电动汽车在赛车场上奔驰；______________
（6）用柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到高处；______________

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如图5-2-10所示，用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时（）

图5-2-10

A．氢气的温度不变	B．氢气的压强减小
C．氢气的体积增大	D．氧气的温度升高

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气缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是6×10⁴ J，气体的内能减少了8×10⁴ J，则在此过程中气体_________热，吸收或放出的热量是_________J.

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