Question

今天的人類，已經離不開電能了．風力發電是把風能轉化為電能，供各種產業日常生活使用．如右圖是某風力發電場的外景，當風速為10m/s時，一臺風機1min內可獲得的動能是2.4×10⁶J，若其中的20%轉化為電能．求：
（1）這臺風機的發電功率．
（2）這臺風機工作1h所發電能相當于完全燃燒多少kg標準煤（煤的熱值為3.0×10⁷J/kg）
（3）風是怎樣形成的？

Answer 1

解：（1）獲得的電能W_電=η×W_動=20%×2.4×10⁶J=4.8×10⁵J，
t₁=1min=60s；
這臺風機的發電功率P===8×10³W．
答：這臺風機的發電功率是8×10³W．
（2）1h=3600s；
這臺風機工作1h所發電能W=Pt=8×10³W×3600s=2.88×10⁷J，
所以需要燃燒煤的質量m===0.96kg．
答：這臺風機工作1h所發電能相當于完全燃燒0.96kg標準煤．
（3）風是空氣流動形成的．
分析：（1）已知獲得的動能和轉化效率，以及工作時間，根據公式P=可求發電功率．
（2）已知發電功率和工作時間，根據公式W=Pt可求產生的電能，再利用公式Q=qm求出標準煤的質量．
（3）風是由于空氣的流動形成的．
點評：本題考查電能、電功率、質量等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，還考查了風的形成，解題過程中要注意單位的換算．