Электрическая лампочка мощностью 60 Вт светит 5 час в день. Какая масса воды должна пройти через плотину ГЭС для обеспечения работы лампы? Высота плотины 20 м. КПД ГЭС равен 90 %.

Дано P=60 Вт t=5*3600=18000 с h=20 м КПД=0,9 m - ?

КПД = Ап*100%/Aз

0,9*m*g*h=P*t

m=P*t/0,9*10*20=60*18000/180=6000 кг

Ответ m=6000 кг=6 т (воды)

Лампочка светит 5 * 60 * 60 = 18 000 секунд в день, сжигая 60 * 18 000 = 1 080 000 Дж.

Примем гравитационную постоянную за 10. Тогда в одном килограмме (он же литр) воды, вес которого составит 10 Н, опускающемся с высоты 20 м, запасено 10 * 20 = 200 Дж. При КПД 90% в виде электричества мы получим 200 * 90 / 100 = 180 Дж. Поделив 1.08 МДж на 180 Дж получим, что на обеспечение лампочки требуется спускать по 6 000 кг (6 тонн) воды в день.