(2014•太仓市模拟)如图是我国西部某地区风力发电的外景,下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.
1个回答

解题思路:(1)从表格数据得出风速为10m/s时,1s内获得的能量,求出风车工作1h获得的能量(总能量),再求出W=Pt求出风车工作1h产生的电能(有用能量),利用效率公式求风车发电的效率;

(2)从表格数据得出风速为15m/s时,1s内获得的能量,求50台风车一年获得的能量W′,利用W′=Q=mq求需要煤的质量;

(3)已知风速及时间,由s=vt可求出风在时间t内的路程,然后根据V=Sh求出吹到发电机轮叶上的空气体积,利用密度公式求出空气的质量.

(1)风速为10m/s时,1s内获得的能量为8×104J,

风车工作1h获得的能量:

W=8×104J/s×3600s=2.88×108J,

风车工作1h产生的电能:

W=nPt=8×100W×6×3600s=1.728×107J,

风车发电的效率:

η=

W电

W×100%=

1.728×107J

2.88×108J×100%=6%;

(2)风速为15m/s时,1s内获得的能量为12×104J,

50台风车一年获得的能量:

W′=12×104J/s×50×3000×3600s=6.48×1013J,

由W′=Q=mq可得,燃烧煤的质量:

m=[W′/q]=

6.48×1015J

3×107J/kg=2.16×106kg;

(3)由v=[s/t]可得,t秒钟风的路程:

h=vt,

吹到发电机轮叶上的空气体积:

V=Sh=πr2vt,

由ρ=[m/V]可得,冲击风车轮叶转动形成的圆面的空气质量:

m′=ρV=ρπr2vt.

答:(1)这台风车发电的效率为6%;

(2)获得的风能相当于完全燃烧2.16×106kg的煤;

(3)t秒钟有ρπr2vt千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面.

点评:

本题考点: 电功计算公式的应用;热平衡方程的应用.

考点点评: 本题考查了求空气质量、风力发电机获得的能量相当于多少煤完全燃烧释放的能量、发电机的效率,考查内容较多,计算量较大,解题时应认真细心.