Question

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 kg/m3，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100 m2的圆面．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10只“220 V 100 W”灯泡正常工作8 h，求这台风车发电的效率． (2) 若此地年平均风速为15 m/s，100台这样的风车一年(工作时间按4000 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3×107J/㎏) (3) 若风速为10 m/s，则1 min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面？

Answer 1

答案：
解析：

(1)	风车工作1小时获得的能量为W总＝8×104×3600＝2.88×108J 　　风车工作1小时产生的电能为W＝Pt＝10×100×8×3600＝2.88×107J 　　故风车发电的效率为η＝W电/W总＝2.88×107J/2.88×108J＝10％(3分)
(2)	100台风车一年获得的电能为W=100×12×104×4000×3600=1.728×1014J 　　Q＝mq　W＝mq　1.728×1014＝m×3×107　m＝5.76×106㎏(3分)
(3)	m=ρV=ρsvt=1.3×10×60×100=78000 ㎏(2分)