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

物理答案 2023-04-27

问题描述：

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8m/s时,每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200kg,该地的空气密度是1.2kg/m3．已知空气动能与空气质量成正比,且1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示．
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?
（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?
求第（2）题详细解答和原因..........
为什么是用速度比来计算呢？题目上不是说已知空气动能与空气质量成正比么？不懂哎...

最佳答案：

(1）：V=7200/1.2=6000M3 1h空气所产生的能量为：7200×3600×32=8.2944×108J
1h内获得的风能相当完全燃烧煤：8.2944×108/3.2×107=25.92kg
（2）：当风速为10m/s时,1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是:7200×10／8=9000Kg
根据表可知：产生能量为：9000×50＝4.5×105J 这台风力发电机的风能转化为电能的效率为：5.4×104÷4.5×105＝12%
（3）：海拔越高空气的流动速度越大,产生的能量越多!从而提高风力发电机的转化效率!
楼主在下打字很累哟!答案是对的：望楼主采纳!在下做任务!
第（2）题原因：因为题中表看出V（m/s） 2 4 6 8 10
题目也切却的说明：已知空气动能与空气质量成正比
所以要用速度比!才可以求出当风速为10m/s时；流过的空气质量!