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空气流动形成风,风能够发电.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等(如图所示).风力发电时,风轮机叶片受到风力的推动后转动,从而带动发电机发电.某地的一台风力发电机,其风轮正面迎风,当风速为8 m/s时,每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200 kg,该地的空气密度是1.2 kg/m3.已知空气动能与空气质量成正比,且1 kg空气在不同的速度(V)时的动能(E)如下表所示.

(1)当风速为8 m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107 J/kg,那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?

(2)当风速为10 m/s时,1 s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下,风力发电机能对外提供5.4×104 J的电能,那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?

(3)科学家认为,理想空气发电厂应建立在海拔4600 m到10000 m的空中,其原因是什么?

答案:
解析:

  (1)6×103 m3 25.92 kg

  (2)9000 kg 12%

  (3)在海拔4600-10000 m的空中,风力大而稳定


练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

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E(J) 2 8 18 32 50
V(m/s) 2 4 6 8 10
(1)当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?
(2)当风速为10m/s时,1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下,风力发电机能对外提供5.4×104J的电能,那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?
(3)科学家认为,理想空气发电厂应建立在海拔4600m到10000m的空中,其原因是什么?

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E(J)
2
8
18
32
50
V(m/s)
2
4
6
8
10
 
(1)当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?
(2)当风速为10m/s时,1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下,风力发电机能对外提供5.4×104 J的电能,那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?
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E(J)

2

8

18

32

50

V(m/s)

2

4

6

8

10

 

 

 

 

(1)当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?

(2)当风速为10m/s时,1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下,风力发电机能对外提供5.4×104 J的电能,那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?

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E(J)28183250
V(m/s)246810
(1)当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?
(2)当风速为10m/s时,1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下,风力发电机能对外提供5.4×104J的电能,那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?
(3)科学家认为,理想空气发电厂应建立在海拔4600m到10000m的空中,其原因是什么?

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E(J)28183250
V(m/s)246810
(1)当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?
(2)当风速为10m/s时,1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下,风力发电机能对外提供5.4×104J的电能,那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?
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