题目内容
| 某地的平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是________。 |
A．6.8kW B．3.4kW C．2.7kW D．5.4kW |
试题答案
B某地平均风速为5 m/s，已知空气密度是1.2 kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12 m的圆面．如果这个风车能将圆内10％的气流动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？
（1）若某次沙尘暴使空气中悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10-6 kg/m3，已知单个悬浮微粒的密度为2.0×103 kg/m3，这时1.0 cm3的空气中含多少个悬浮微粒？
（2）在一般扬尘天气，风力发电机还可以正常工作。已知风力发电机将空气的动能转化为电能的效率为20%，空气密度为1.29 kg/m3。某风力发电机的有效受风面积为4.0 m2，求此风力发电机在风速为10 m/s时输出的电功率为多大？
查看习题详情和答案>>（1）若有一个特制的风力发电机能在如此恶劣的情况下工作，它将空气的动能转化为电能的效率为20%，有效受风面积为4.0 m2，则此发电机在风速为27.9 m/s时输出的电功率为多大？（a＝0.5）
（2）若某次大风使空气中悬浮微粒浓度达到了5.8´10－6 kg/m3，悬浮颗料的平均密度r’为2.0´103 kg/m3。悬浮微粒中约1/50为可吸入颗粒，其平均直径为5´10－8 m，求：1.0 m3空气中约含有多少颗可吸入颗粒？
（3）若沙尘颗粒的密度为rS＝2.8´103 kg/m3，沙尘颗粒为球形，半径r＝2.5´10－4 m，地球表面处a＝0.45，试估算地面附近形成扬沙天气的风速至少为多少？
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2010年11月5日，在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会，引起了全国舆论的广泛关注．其中一个方案是：从天津取水，由黄旗海一库布齐沙漠一毛乌素沙漠一腾格里沙漠一乌兰布和沙漠～巴丹吉林沙漠，走河西走廊，经疏勒河自流进入罗布泊．此路径中最高海拔约为1200 m，从罗布泊到下游的艾丁湖，又有近1000 m的落差．此方案是否可行，涉及到环境、能源、技术等多方面的因素．下面我们仅从能量角度来分析这个方案．
取重力加速度g＝10 m/s2，水的密度ρ1＝1.0×103 kg/m3．
(1)通过管道提升海水，电能的利用率η1＝60％，将1吨海水提升到海拔1200 m，需要耗多少电能？利用水的落差发电，发电效率也为η1＝60％，在1000 m的落差中1吨水可以发多少电能？
(2)如果每年调4×109 m3海水入疆，尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水，但还需要额外提供电能．
(ⅰ)额外需要的电能可从三峡水电站输送．已知三峡水电站水库面积约1.0×109 m2，年平均流量Q＝5.0×1011 m3，水库水面与发电机所在位置的平均高度差h＝100 m，发电站的发电效率η1＝60％．求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例．
(ⅱ)我国西北地区风能充足，额外需要的电能也可通过风力发电来解决．通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能．取空气密度ρ2＝1.25 kg/m3．某风力发电机的发电效率η2＝40％，其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S＝400 m2．某地区风速不低于v＝10 m/s的时间每年约为5500小时(合2.0×107 s)．
求在该地区最多建多少台这样的风力发电机就能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能？
由于对生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3，4月份扬尘天气明显增多．由于南下的冷空气所带来的大风，席卷了我国从新疆到沿海的北方大部分地区，出现罕见的沙尘暴天气．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．
根据光的散射知识我们知道，从太阳发出的白光在空中经微粒散射后射向地面，在地面上的人看天空时，看到的是散射光．如果空中的微粒直径比光的波长小得多，散射光的强度跟光的波长的四次方成反比．在白天雨过天晴后，由于空中的微粒很小，太阳发出的可见光中蓝、紫光的波长最短，被散射得最明显，所以看到的天空呈蓝色．当空中悬浮的微粒直径d与入射光的波长λ之比d/λ＞0.5时，不同色光的散射强度与波长关系不大，所以在空中悬浮微粒较大时，即使是在晴好的白天我们也很难看到蓝天．晴天的条件下发生沙尘暴时，我们不能看到蓝天，就是这个原因．
(1)若在晴朗的白天出现了沙尘天气，使得天空不再呈蔚蓝色，设可见光的平均波长为5.0×
m，求沙尘天气时空中悬浮微粒的直径至少多大？
(2)沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×
，悬浮微粒的密度为2.0×
，其中悬浮微粒的直径小于m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总质量的1/50为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×
，求1.0
的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？(计算时把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)
(3)没有沙尘暴时，风能是可以利用的清洁能源，利用风力发电机发电就是利用风能的有效途径．已知风力发电机将空气的动能转化为电能的效率为40％，空气的密度为1.3kg/
，某风力发电机风车的有效受风面积为5.0
，此风力发电机在风速为10m/s时的输出电功率为多大？
由于对生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3，4月份扬尘天气明显增多．由于南下的冷空气所带来的大风，席卷了我国从新疆到沿海的北方大部分地区，出现罕见的沙尘暴天气．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．
根据光的散射知识我们知道，从太阳发出的白光在空中经微粒散射后射向地面，在地面上的人看天空时，看到的是散射光．如果空中的微粒直径比光的波长小得多，散射光的强度跟光的波长的四次方成反比．在白天雨过天晴后，由于空中的微粒很小，太阳发出的可见光中蓝、紫光的波长最短，被散射得最明显，所以看到的天空呈蓝色．当空中悬浮的微粒直径d与入射光的波长λ之比d/λ＞0.5时，不同色光的散射强度与波长关系不大，所以在空中悬浮微粒较大时，即使是在晴好的白天我们也很难看到蓝天．晴天的条件下发生沙尘暴时，我们不能看到蓝天，就是这个原因．
(1)若在晴朗的白天出现了沙尘天气，使得天空不再呈蔚蓝色，设可见光的平均波长为5.0×
m，求沙尘天气时空中悬浮微粒的直径至少多大？(2)沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×
，悬浮微粒的密度为2.0×
，其中悬浮微粒的直径小于m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总质量的1/50为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×
，求1.0
的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？(计算时把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)(3)没有沙尘暴时，风能是可以利用的清洁能源，利用风力发电机发电就是利用风能的有效途径．已知风力发电机将空气的动能转化为电能的效率为40％，空气的密度为1.3kg/
，某风力发电机风车的有效受风面积为5.0
，此风力发电机在风速为10m/s时的输出电功率为多大？由于对生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3，4月份扬尘天气明显增多．由于南下的冷空气所带来的大风，席卷了我国从新疆到沿海的北方大部分地区，出现罕见的沙尘暴天气．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．
根据光的散射知识我们知道，从太阳发出的白光在空中经微粒散射后射向地面，在地面上的人看天空时，看到的是散射光．如果空中的微粒直径比光的波长小得多，散射光的强度跟光的波长的四次方成反比．在白天雨过天晴后，由于空中的微粒很小，太阳发出的可见光中蓝、紫光的波长最短，被散射得最明显，所以看到的天空呈蓝色．当空中悬浮的微粒直径d与入射光的波长λ之比d/λ＞0.5时，不同色光的散射强度与波长关系不大，所以在空中悬浮微粒较大时，即使是在晴好的白天我们也很难看到蓝天．晴天的条件下发生沙尘暴时，我们不能看到蓝天，就是这个原因．
(1)若在晴朗的白天出现了沙尘天气，使得天空不再呈蔚蓝色，设可见光的平均波长为5.0×
m，求沙尘天气时空中悬浮微粒的直径至少多大？
(2)沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×
，悬浮微粒的密度为2.0×
，其中悬浮微粒的直径小于
m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总质量的1/50为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×
，求1.0
的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？(计算时把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)
(3)没有沙尘暴时，风能是可以利用的清洁能源，利用风力发电机发电就是利用风能的有效途径．已知风力发电机将空气的动能转化为电能的效率为40％，空气的密度为1.3kg/
，某风力发电机风车的有效受风面积为5.0
，此风力发电机在风速为10m/s时的输出电功率为多大？