桂林着力打造广西风电基地.预计到“十二五期末.全市建成的风电装机容量达到100万千瓦.如图.风力发电--即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动.继而带动发电机工作输出电能.若风力发电机.每片风叶质量为6t.长为40m.下表给出了1kg空气在不同风速下速度的关系:(空气密度取1.2kg/m3)(1)当风速为6m/s时, 每千克空气具有的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（5分）桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，全市建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图，风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机，每片风叶质量为6t，长为40m。下表给出了1kg空气在不同风速下速度（ν）与动能（E）的关系：（空气密度取1.2kg/m³）

（1）当风速为6m/s时, 每千克空气具有的动能是多少焦耳？
（2）如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×10⁵J的电能，则1000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？（一年工作时间按3000h计算，煤的热值为3×10⁷J/kg）
（3）当风速为10m/s时, 若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×10⁵J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？

（1）30J （2）4.32×10⁷kg （3）12.6﹪

解析试题分析：（1）查表可知，当风速为6米/秒时，每千克空气具有的动能是30J。
（2）1000台这样的发电机一年获得的电能：W=1000Pt=1000×1.2×10⁵W×3×10³×3600S=1.296×10¹⁵J。需要完全燃烧煤的质量: m=W/q==4.32×10⁷kg。
（3）每秒通过风轮的空气质量：
m=ρV=ρSL=ρπr²L=1.2kg/m³×3.14×（40m）²×10m/s×1s=6.2088×10⁴kg。
空气的动能W_动=6.2088×10⁴kg×50J/kg=3.0144×10⁶J，
转化效率: η=W_电/W_电==12.6﹪。
考点：功、功率、效率的计算。

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