Question

如图是我国西部某地区风力发电的外景．该地区空气密度为1.3kg/m3，一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面

Answer 1

（1）若此地平均风速为15m/s，由上表可知：P₁=12×10⁴J/s，

则10分钟获得的风能：

W₁=P₁t₁=12×10⁴J×10×60s=7.2×10⁷J，

（2）∵由上表可知：1s内获得的能量与速度成正比，

∴若风速为12m/s时1s内获得的能量是P₂=9.6×10⁴J/s，

则风速为12m/s时风车工作1小时获得的能量：

W_总=P₂t₂=9.6×10⁴J/s×3600s=3.456×10⁸J；

风车工作1小时产生的电能：

W=Pt=18×100W×8×3600s=5.184×10⁷J；

故风车发电的效率：

η=

W

W总=

5.184×107J

3.456×108J=15%．

答：（1）1台这样的风车10分钟获得的风能是7.2×10⁷J；

（3）这台风车发电的效率为15%．