在2008年国际金融危机以来,我国为了应对危机确保国民经济健康稳定的发展,采取了一系列的措施,加大基础设施建设的投入,其中发展风力发电就是重要的一项,如图所示.如果一台风力发电机组连同底座总质量为80t,中间的钢柱高61.5m,底部面积约12m2;与主机连在一起的3片“风叶”,每片长37.5m,面积约为20m2.
(1)发电机的工作原理是________;
风力发电机工作时的能量转化是________.
(2)发电机组对地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)若平均风速为6m/s,空气的密度为1.29kg/m3,则每分钟吹过每个叶片上的空气质量是多少?
(4)若一个风力发电厂预计一年总发电量为2.16×107kw?h,与火力发电相比,每年可节约多少t标准煤?(标准煤的热值为3×107J/kg)
网友回答
解:(1)发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,风力发电机工作时,风推动叶片转动,将风能转化为叶片的机械能,再通过发电机转化为电能.
(2)此时发电机组对地面的压力是F=G=mg=80000kg×10N/kg=800000N;已知底座的面积是12m2
故发电机组对地面的压强是P==≈66666.7Pa;
(3)在半分钟内空气所走的路程是:S=vt=6m/s×60s=;
此时该部分空气的体积为V=Sh=20m2×360m=7200m3
故此时吹过叶片的空气的质量是m=ρv=1.29kg/m3×7200m3=9288kg;
(4)由题知,Q放=W电=2.16×107kw?h=7.776×1013J;
∵Q放=mq,
∴需要标准煤的质量:
m===2592000kg=2592t.
故