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.

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)51015202530
1s内获得的能量
(×106J)
24681012
(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)
迪康黑 1年前 已收到1个回答 举报

怒放的今天 花朵

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解题思路:(1)从表格数据得出风速为10m/s时,1s内获得的能量,求出风车工作1h获得的能量(总能量);再求出风车工作1h产生的电能(有用能量);利用效率公式求风车发电的效率;
(2)从表格数据得出风速为15m/s时,1s内获得的能量,求50台风车一年获得的能量W′,利用W′=Q=mq求需要煤的质量;
(3)从下列几方面分析优缺点:风力发电的优点:风能是可再生能源、环保、节约煤炭的等不可再生能源;
缺点:目前风力发电的能量转化效率较低、风力发电受天气的影响较大、受地理位置的限制.

(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=Pt×1000=100W×8×3600s×1000=2.88×109J,
风车发电的效率:η=
W电
W=
2.88×109
1.44×1010×100%=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=mq,
得:m=[W′/q=
4.32×1015
3×107]=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.

点评:
本题考点: 功能关系;能源的开发和利用.

考点点评: 本题考查了学生对电功公式、效率公式、电功率公式、燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,涉及到新能源(风能)的利用,有意义!

1年前

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