Poprawna odpowiedź wynosi 47,1 kW. Aby obliczyć moc turbiny wodnej, musimy najpierw zrozumieć, jak wyznaczyć moc teoretyczną. Moc teoretyczna turbiny wodnej można obliczyć za pomocą wzoru: P = ρ * g * h * Q, gdzie ρ to gęstość wody (około 1000 kg/m³), g to przyspieszenie ziemskie (około 9,81 m/s²), h to wysokość spadu (w m), a Q to natężenie przepływu (w m³/s). Po przeliczeniu natężenia przepływu z m³/min na m³/s otrzymujemy 120/60 = 2 m³/s. Podstawiając wartości do wzoru, mamy P = 1000 * 9,81 * 3 * 2 = 58860 W, co przekłada się na 58,86 kW. Uwzględniając sprawność turbiny wynoszącą 0,8, musimy obliczyć moc rzeczywistą: 58,86 kW * 0,8 = 47,1 kW. Wynik ten jest typowy w przemyśle hydrotechnicznym, gdzie sprawność turbiny i odpowiednie obliczenia są kluczowe dla efektywności całego systemu. Zrozumienie tych obliczeń jest istotne dla inżynierów projektujących systemy hydroenergetyczne, aby zapewnić optymalne wykorzystanie dostępnych zasobów wodnych.
Odpowiedzi, które wskazują na inne wartości mocy, mogą być efektem błędów w obliczeniach lub nieprawidłowego zrozumienia zasad działania turbin wodnych. Na przykład, podanie mocy 80,0 kW mogłoby wynikać z błędnego założenia o wyższej sprawności turbiny lub niewłaściwej interpretacji danych dotyczących przepływu. W przypadku 125,0 kW, użytkownik mógł nie uwzględnić faktu, że moc rzeczywista zawsze będzie mniejsza od teoretycznej, gdyż każda maszyna ma swoje ograniczenia sprawnościowe. Z kolei wskazanie na moc 784,8 kW może sugerować całkowicie błędne zrozumienie, jak oblicza się moc w systemach hydraulicznych i jakie są realistyczne wartości dla typowych warunków pracy turbiny. Często dochodzi do mylnych oszacowań związanych z nieprawidłowym przeliczeniem jednostek lub pominięciem kluczowych czynników, takich jak gęstość wody czy przyspieszenie ziemskie. Takie błędne podejścia mogą prowadzić do znacznych strat energetycznych oraz niewłaściwego doboru urządzeń w systemach hydroenergetycznych, co jest niezgodne z dobrą praktyką inżynierską. Dlatego tak istotne jest, aby zrozumieć nie tylko teoretyczne aspekty obliczeń, ale również ich praktyczne zastosowania i ograniczenia, które mogą wpłynąć na efektywność i rentowność systemów energetycznych.
