Question

今天的人类，已经离不开电能了．风力发电是把风能转化为电能，供各种产业日常生活使用．如右图是某风力发电场的外景，当风速为10m/s时，一台风机1min内可获得的动能是2.4×10⁶J，若其中的20%转化为电能．求：
（1）这台风机的发电功率．
（2）这台风机工作1h所发电能相当于完全燃烧多少kg标准煤（煤的热值为3.0×10⁷J/kg）
（3）风是怎样形成的？

Answer 1

解：（1）获得的电能W_电=η×W_动=20%×2.4×10⁶J=4.8×10⁵J，
t₁=1min=60s；
这台风机的发电功率P===8×10³W．
答：这台风机的发电功率是8×10³W．
（2）1h=3600s；
这台风机工作1h所发电能W=Pt=8×10³W×3600s=2.88×10⁷J，
所以需要燃烧煤的质量m===0.96kg．
答：这台风机工作1h所发电能相当于完全燃烧0.96kg标准煤．
（3）风是空气流动形成的．
分析：（1）已知获得的动能和转化效率，以及工作时间，根据公式P=可求发电功率．
（2）已知发电功率和工作时间，根据公式W=Pt可求产生的电能，再利用公式Q=qm求出标准煤的质量．
（3）风是由于空气的流动形成的．
点评：本题考查电能、电功率、质量等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还考查了风的形成，解题过程中要注意单位的换算．