Question

【题目】邵阳市望云山开发风力发电基地，预计到 2025 年全部投入生产，如果该风力发电基地全部建成的话，风电装机总容量可达1万千瓦。风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，利用风的动能转化成电能。若风力发电机，每片风叶的质量为 6t，长为40m。下表给出了 1kg 空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系（空气密度取 1.2kg/m3，圆周率π=3.0）：

动能 E（J）	2	8	18	32	50
风速 v（m/s）	2	4	6	8	10

(1)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出 1.8×105J 的电能，则 50 台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤所产生的能量？（一年工作时间按 3000h 计算，煤的热值为 3.0×107J/kg）

(2)当风速为 10m/s 时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供2.88×105J 的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

Answer 1

【答案】(1)3.24106；(2)10%

【解析】

(1)根据题意，一台风力发电机平均每秒可以输出1.8×105J的电能，即功率为1.8×105W，则50台风力发电机一年获得的电能为

煤燃烧放热公式

则

(2)每秒钟通过风轮的空气质量为

由表中数据可知，1kg空气在10m/s风速下的动能为50J，则总动能为

而这台发电机每秒钟实际能对外提供2.88×105J的电能，则它将风能转化为电能的效率为

答：(1)一年获得的电能相当于完全燃烧3.24106千克煤所产生的能量；

(2)它将风能转化为电能的效率是10%。