(2014?桂林)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)动能E(J)1020304050风速v(m/s)246810(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?
(2014?桂林)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.
答案:2 悬赏:0
解决时间 2021-02-26 16:50
- 提问者网友:無奈小影
- 2021-02-26 11:52
最佳答案
- 二级知识专家网友:滚刀废物浮浪人
- 2021-02-26 12:17
(1)由表格读出风速为6m/s时每千克空气具有的动能为30J;
(2)一年1000台这样的风力发电机所产生的能量E=P总t=nP0t=1000×1.2×105J/s×3000×3600s=1.296×1015J,
∵Q=E=1.296×1015J,
∴由q=
Q
m 得:
相当完全燃烧的煤质量m=
Q
q =
1.296×1015J
3×107J/kg =4.32×107kg.
(3)设风扇的叶片旋转面积为S,风速为v;
单位时间t内,通过风扇的空气流量为:V=SL=S?vt;
那么这些空气的质量为:m=ρV=ρS?vt;
∵风扇的叶片长为40m,则S=πr2=3.14×(40m)2=5024m2,
∴m′=ρS?vt=1.2kg/m3×5024m2×10m/s×1s=60288kg,
根据表可知产生能量为:E风=50J/kg×60288kg=3.0144×106J,
这台风力发电机的风能转化为电能的效率为:η=
E电
E风 ×100%=
3.8×105J
3.0144×106J ×100%≈12.6%.
答:(1)当风速为6m/s时,每千克空气具有的动能是30J;
(2)一年获得的电能相当于完全燃烧4.32×107kg的煤产生的能量;
(3)它将风能转化为电能的效率是12.6%.
(2)一年1000台这样的风力发电机所产生的能量E=P总t=nP0t=1000×1.2×105J/s×3000×3600s=1.296×1015J,
∵Q=E=1.296×1015J,
∴由q=
Q
m 得:
相当完全燃烧的煤质量m=
Q
q =
1.296×1015J
3×107J/kg =4.32×107kg.
(3)设风扇的叶片旋转面积为S,风速为v;
单位时间t内,通过风扇的空气流量为:V=SL=S?vt;
那么这些空气的质量为:m=ρV=ρS?vt;
∵风扇的叶片长为40m,则S=πr2=3.14×(40m)2=5024m2,
∴m′=ρS?vt=1.2kg/m3×5024m2×10m/s×1s=60288kg,
根据表可知产生能量为:E风=50J/kg×60288kg=3.0144×106J,
这台风力发电机的风能转化为电能的效率为:η=
E电
E风 ×100%=
3.8×105J
3.0144×106J ×100%≈12.6%.
答:(1)当风速为6m/s时,每千克空气具有的动能是30J;
(2)一年获得的电能相当于完全燃烧4.32×107kg的煤产生的能量;
(3)它将风能转化为电能的效率是12.6%.
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- 1楼网友:转身后的回眸
- 2021-02-26 12:54
风电全部机组额定出力的总和,以千瓦(kw)、兆瓦(mw)为单位,统计电厂、地区或全国。比如说,一个电厂如果有33台机组,一台是1500kw,则该电厂的装机容量是49.5mw。 2009年中国(不含台湾省)新增风电装机10129台,容量13803.2mw;累计风电装机21581台,容量25805.3mw。
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