Question

【題目】如圖是我國(guó)西部某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景，該地區(qū)空氣密度為1.3kg/m3，一臺(tái)風(fēng)車的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以形成面積為100m3的圓面。下表給出了在不同風(fēng)速下一臺(tái)風(fēng)車獲得的能量。

平均風(fēng)速（m/s）	5	10	15	20	25	30
1s內(nèi)獲得的能量（×104J）	4	8	12	16	20	24

(1)若某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為10m/s，一臺(tái)風(fēng)車工作1h所產(chǎn)生的電能供10只“220V100W”的燈泡正常工作8h，求這臺(tái)風(fēng)車發(fā)電的效率；

(2)若此地年平均風(fēng)速為15m/s，100臺(tái)這樣的風(fēng)車一年（工作時(shí)間按4000h計(jì)算）獲得的風(fēng)能相當(dāng)于完全燃燒多少千克煤（煤的熱值為3×107J/kg）；

(3)若風(fēng)速為10m/s，則1min內(nèi)有多少千克的空氣流沖擊風(fēng)車輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圓面？

Answer 1

【答案】(1)10%；(2)5.76×106kg；(3)78000kg

【解析】

(1)由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，每秒獲得的能量為8×104J，1h風(fēng)車獲得的能量

10只燈泡的總功率

(2)當(dāng)風(fēng)速為15m/s時(shí)，每秒獲得的能量為12×104J，100臺(tái)風(fēng)車一年獲得的能量

(3)當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，流過(guò)風(fēng)車的空氣質(zhì)量為

答：(1)這臺(tái)風(fēng)車發(fā)電的效率是10%；

(2)若此地年平均風(fēng)速為15m/s，100臺(tái)這樣的風(fēng)車一年（工作時(shí)間按40000h計(jì)算）獲得的風(fēng)能相當(dāng)于完全燃燒5.76×106千克煤；

(3)若風(fēng)速為10m/s，則1min內(nèi)有78000千克的空氣流沖擊風(fēng)車輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)形成的圓面。