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哈尔滨市方正县是松花江流域风能资源丰富地区,如图所示是该地区风力发电场的外景,下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.平均风速(m/s)510152025301s内获得的能量(×106J)246810
题目详情
哈尔滨市方正县是松花江流域风能资源丰富地区,如图所示是该地区风力发电场的外景,下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量.
(1)若风速为10m/s,一台风车工作1h所产生的电能可供1千只“220V 100W”灯泡正常工作8h,求该风车发电的效率;
(2)若该地区年平均风速为15m/s,50台这样的风车一年获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(一年工作时间按4000h计算,煤的热值为3×lO7J/kg)
(3)根据题中获得的信息,分析风力发电的优缺点.(各写一条即可)
平均风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
1s内获得的能量 (×106J) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
(2)若该地区年平均风速为15m/s,50台这样的风车一年获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(一年工作时间按4000h计算,煤的热值为3×lO7J/kg)
(3)根据题中获得的信息,分析风力发电的优缺点.(各写一条即可)
▼优质解答
答案和解析
(1)风速为10m/s时,1s内获得的能量为4×106J,
风车工作1h获得的能量:W=4×106J×3600s=1.44×1010J,
风车工作1h产生的电能:W电=Pt×1000=100W×8×3600s×1000=2.88×109J,
风车发电的效率:η=
=
×100%=20%
(2)风速为15m/s时,1s内获得的能量为6×106J,
50台风车一年获得的能量:W′=6×106J×50×4000×3600=4.32×1015J,
又:W′=Q放=mq,
得:m=
=
=1.44×108kg;
(3)风力发电的优点是环保、节约煤炭等不可再生能源;缺点是风力发电的能量转化效率较低.
答:(1)若风速为10m/s,一台风车工作1h所产生的电能可供1千只“220V 100W”灯泡正常工作8h,该风车发电的效率是20%;
(2)若该地区年平均风速为15m/s,50台这样的风车一年获得的风能相当于完全燃烧1.44×108kg煤;
(3)风力发电的优点是环保、节约煤炭等不可再生能源;缺点是风力发电的能量转化效率较低.
风车工作1h获得的能量:W=4×106J×3600s=1.44×1010J,
风车工作1h产生的电能:W电=Pt×1000=100W×8×3600s×1000=2.88×109J,
风车发电的效率:η=
W电 |
W |
2.88×109 |
1.44×1010 |
(2)风速为15m/s时,1s内获得的能量为6×106J,
50台风车一年获得的能量:W′=6×106J×50×4000×3600=4.32×1015J,
又:W′=Q放=mq,
得:m=
W′ |
q |
4.32×1015 |
3×107 |
(3)风力发电的优点是环保、节约煤炭等不可再生能源;缺点是风力发电的能量转化效率较低.
答:(1)若风速为10m/s,一台风车工作1h所产生的电能可供1千只“220V 100W”灯泡正常工作8h,该风车发电的效率是20%;
(2)若该地区年平均风速为15m/s,50台这样的风车一年获得的风能相当于完全燃烧1.44×108kg煤;
(3)风力发电的优点是环保、节约煤炭等不可再生能源;缺点是风力发电的能量转化效率较低.
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