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如图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㎏/m3,一台风车的轮...

如图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㎏/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面.下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.
平均风速(m/s)51015202530
1s内获得的能量(×104J)4812162024
(1)若某时间内风速为10m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供10只“220V  100W”灯泡正常工作8h,求这台风车发电的效率.
(2)若此地年平均风速为15m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/㎏)
(3)若风速为10m/s,则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?

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(1)根据上表所提供的数据,可求1h获得的能量;已知灯泡的额定功率和工作时间,根据公式W=Pt可求灯泡消耗的电能;灯泡消耗的电能与风车产生的电能之比就是这台风车发电的效率. (2)根据所给数据先计算100台这样的风车一年获得的风能;再根据公式W=Q=qm求出煤的质量. (3)先计算空气的体积;再利用公式m=ρV求出空气的质量. 【解析】 (1)风车工作1小时获得的能量为W总=8×104J/s×3600s=2.88×108J; 风车工作1小时产生的电能为W=Pt=10×100W×8×3600s=2.88×107J; 故风车发电的效率为η===10%. 答:这台风车发电的效率为10%. (2)100台风车一年获得的电能为W1=100×12×104J/s×4000×3600s=1.728×1014J; 因为W1=Q=mq; 所以 1.728×1014J=m×3×107J/kg; m=5.76×106㎏. 答:煤的质量为5.76×106㎏. (3)空气质量m=ρV=ρsvt=1.3kg/m3×10m/s×60s×100m2=78000㎏. 答:1min内有78000千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面.
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考点分析:
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(2)浮标的密度
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液体肥皂液
管子直径(mm)35102050
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实验次数1234
电压(V)2.536
电流(A)0.250.320.40.59
电阻(Ω)109.310.2
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(2)石块密度表达式:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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