- 试题详情及答案解析
- （8分）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）若某时间内风速为10 m／s，一台风车工作1小时所产生的电能供8只“220 V 100 W”灯泡正常工作6h，求这台风车发电的效率．
（2）若此地年平均风速为15 m/s，50台这样的风车一年（工作时间按3000 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v，该地区空气密度为ρ，风车的轮叶转动时可以形成半径为r的圆面，则t秒钟有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？- 答案：（1）6%。（2）2.16×106。（3）m=ρvtπr2。
- 试题分析：（1）由表知当风速为10 m／s时1s内获得的能量为8×104J，一台风车工作1小时所产生的电能W10=3600×8×104J=2.88×108J，8只功率P="100" W的灯泡正常工作t=6h=21600s消耗的电能W=8Pt=8×100W×21600s=1.728×107J，该风车发电的效率
。（2）由表知当风速为15 m／s时1s内获得的能量为12×104J，50台风车工作1年所产生的电能W15=50×3000×3600×12×104J=6.48×1013J，煤的热值q=3×107 J/kg，完全燃烧放出的热量Q=W15=50×3000×3600×12×104J=6.48×1013J，则所需燃烧煤的质量m=Q/q=6.48×1013J/3×107 J/kg=2.16×106kg。（3）由题意可知：风车的轮叶转动时可以形成半径为r的圆面的面积S=πr2，风速为v，t秒内流过空气的长度l=vt，流过空气的体积V="Sl=" vtπr2，流过空气的质量m=ρV=ρvtπr2。
考点：效率的相关计算，燃料燃烧放热的计算，密度的相关计算