ارتفاع یک سد خاکی ۱۵۰ متر است.در پایین این سد مولدی با توان ۱۵۰mw برق تولید می کند. اگر ۷۵ درصد کار نیروی وزن آب به انرژی الکتریکی تبدیل شود در هر ثانیه چند متر مکعب آب رو پره های توربین ریخته شده است؟

برای حل این سوال، باید ابتدا مقدار جرم آب لازم برای تولید توان داده شده را پیدا کنیم. توان الکتریکی تولید شده توسط مولد: \[ P_{\text{الکتریکی}} = 150 \, \text{MW} = 150 \times 10^6 \, \text{W} \] توان ناشی از انرژی پتانسیل: \[ P_{\text{پتانسیل}} = P_{\text{الکتریکی}} / 0.75 = \frac{150 \times 10^6}{0.75} \] انرژی پتانسیل آب: \[ P_{\text{پتانسیل}} = \rho \times g \times h \times \frac{\Delta V}{\Delta t} \] در اینجا: - \(\rho = 1000 \, \text{kg/m}^3\) (چگالی آب) - \(g = 10 \, \text{m/s}^2\) - \(h = 150 \, \text{m}\) جایگذاری می‌کنیم و \(\frac{\Delta V}{\Delta t}\) را پیدا می‌کنیم: \[ \frac{\Delta V}{\Delta t} = \frac{P_{\text{پتانسیل}}}{\rho \times g \times h} = \frac{\frac{150 \times 10^6}{0.75}}{1000 \times 10 \times 150} \] \[ \frac{\Delta V}{\Delta t} = \frac{200 \times 10^6}{1.5 \times 10^6} = \frac{200}{1.5} = \frac{2000}{15} \approx 133.33 \, \text{m}^3/\text{s} \] بنابراین، در هر ثانیه حدود \(133.33 \, \text{m}^3\) آب روی پره‌های توربین ریخته می‌شود.