空气的流动形成风,风具有能量,称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.图是我国某地区风力发电的
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时间:2024-08-17 14:54:38
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空气的流动形成风,风具有能量,称为风能.风能具有来源丰富、安全卫生等优点.图是我国某地区风力发电的【专家解说】:(1)每秒钟通过的空气流的长度为:L=vt=10m/s×1s=10m
【专家解说】:(1)每秒钟通过的空气流的长度为:L=vt=10m/s×1s=10m,每秒钟通过风车轮叶形成的圆面空气流的体积为:V=SL=600m 2 ×10m=6×10 3 m 3 ,
空气流的质量为:m=ρV=1.3kg/m 3 ×6×10 3 m 3 =7.8×10 3 kg,
1台风车工作1s获得的空气的动能为:E 0 =7.8×10 3 kg×50J/kg=3.9×10 5 J,
10台风车工作1s获得的空气的动能为:E=10E 0 =10×3.9×10 5 J=3.9×10 6 J,
10台风车工作1s产生的电能为:E 电 =Pt=60W×2×3600S=4.32×10 5 J,
风车发电的效率为:η= E 电 E ×100%= 4.32× 10 5 J 3.9× 10 6 J ×100%=11%.
答:ls内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是7.8×10 3 kg;这种风车发电的效率为11%.
(2)1kg空气以15m/s的速度运动时具有的动能为E 1 = m v 2 2 = 1kg×(15m/s ) 2 2 =112.5J,
100台风车一年获提的风能为 E 总 =100×4000×3600×112.5J=1.62×10 11 J,
如果这些能量是由完全燃烧煤来获得,则煤的质量应为:
m= E 总 q = 1.62×1 0 11 J 3×1 0 7 J/kg =5.4×10 3 kg,
答:获得的风能相当于完全燃烧5.4×10 3 kg煤.
(3)风力发电的实际困难为:
风力不稳定,前期投资大,导致风力发电成本较高等.
前景:随着技术不断的成熟,成本下降较快,有望低于火力发电成本;风力发电对环境几乎没有污染等.
空气流的质量为:m=ρV=1.3kg/m 3 ×6×10 3 m 3 =7.8×10 3 kg,
1台风车工作1s获得的空气的动能为:E 0 =7.8×10 3 kg×50J/kg=3.9×10 5 J,
10台风车工作1s获得的空气的动能为:E=10E 0 =10×3.9×10 5 J=3.9×10 6 J,
10台风车工作1s产生的电能为:E 电 =Pt=60W×2×3600S=4.32×10 5 J,
风车发电的效率为:η= E 电 E ×100%= 4.32× 10 5 J 3.9× 10 6 J ×100%=11%.
答:ls内冲击到风车轮叶形成的圆面的空气质量是7.8×10 3 kg;这种风车发电的效率为11%.
(2)1kg空气以15m/s的速度运动时具有的动能为E 1 = m v 2 2 = 1kg×(15m/s ) 2 2 =112.5J,
100台风车一年获提的风能为 E 总 =100×4000×3600×112.5J=1.62×10 11 J,
如果这些能量是由完全燃烧煤来获得,则煤的质量应为:
m= E 总 q = 1.62×1 0 11 J 3×1 0 7 J/kg =5.4×10 3 kg,
答:获得的风能相当于完全燃烧5.4×10 3 kg煤.
(3)风力发电的实际困难为:
风力不稳定,前期投资大,导致风力发电成本较高等.
前景:随着技术不断的成熟,成本下降较快,有望低于火力发电成本;风力发电对环境几乎没有污染等.
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