1.之所以能发电,是由于上游的水下落了一定的高度;因为水有源源不断的补充,所以高水位不会变化.需要特别注意:当水位差是H的时候,有m的水通过水轮发电机的时候,重力势能释放是0.5mgH,因为,水重心的下落是0.5H,可能有人又要问:不可以只用上层的水吗?问的好.因为河水可以看做是不断前进的一个有宽和高的水做的长方体,在发电机这里挤成一小条通过口,小条出去还是水做的长方体.把长方体竖直切成等质量m的小片,则单位时间内通过的水质量可设成m,它(这个水切片)的高度变化了H,所以重心下降0.5H.所以,如果发电都是用上层水,这在一定时间内可能可以,但是总的来说,各个高度的水都有相同的机会穿过发电机.所以当水位差是H的时候,有m的水通过水轮发电机的时候,重力势能释放是0.5mgH.
所以,t=1s内有m的水过发电机,如果效率是1:
能量守恒:0.5mgH=Pt
m=ρ水*V(流量)*t=7000kg
解出:H=40m,即需要的高度差是40m
2.应该:η1>η2,W1(有用功/W2),所以,η1>η2,W1