Question

如图所示是我国西部某地区风力发电的外景．该地区空气密度为1.3 kg/m³，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100 m²的圆面．下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量．

(1)若某时间内风速为10 m/s，一台风车工作1 h所产生的电能供10只“220 V　100 W”的灯泡正常工作8 h，求这台风车发电的效率．

(2)若此地年平均风速为15 m/s，100台这样的风车一年(工作时间按4 000 h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤？(煤的热值为3×10⁷ J/kg)

(3)若风速为10 m/s，则1 min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)10％ 　　(2)5.76×106 kg 　　(3)78 000 kg 　　解析：本题是一道综合题，以风力发电为情景，考查有关效率、燃料的热值、质量等有关知识．结合前面所学的有关知识，仔细分析，逐个分析解答． 　　(1)风车工作1 h获得的能量为W总＝8×104×3 600 J＝2.88×108 J 　　风车工作1 h产生的电能为W电＝Pt＝10×100×8×3 600 J＝2.88×107 J 　　故风车发电的效率为η＝W电/W总＝2.88×107 J/2.88×108 J＝10％． 　　(2)100台风车一年获得的电能为W＝100×12×104×4 000×3 600 J＝1.728×1014 J 　　Q＝mq W＝mq代入数据1.728×1014 J＝m×3×107 J/kg 　　m＝5.76×106 kg． 　　(3)m＝ρV＝ρSvt＝1.3×10×60×100 kg＝78 000 kg．