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(2012?曲阜市模擬)某電力公司開發(fā)出一種圓柱形氣球狀的發(fā)電機(jī)(如圖),氣球體積3.0×105m3,懸于風(fēng)力

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 08:41:08
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(2012?曲阜市模擬)某電力公司開發(fā)出一種圓柱形氣球狀的發(fā)電機(jī)(如圖),氣球體積3.0×105m3,懸于風(fēng)力【專家解說】:(1)氣球在高空受到的浮力:F浮=ρ空氣gV排=ρ空氣g

【專家解說】:(1)氣球在高空受到的浮力:
F浮=ρ空氣gV排=ρ空氣gV球=1.2kg/m3×10N/kg×3.0×105m3=3.6×106N.
(2)裝置質(zhì)量:m=5.2t=5.2×103kg,
裝置的重力:G=mg=5.2×103kg×10N/kg=5.2×104N.
(3)大氣壓每升高12m下降1mmHg,升高300m,大氣壓下降mmHg為:300m12m=25(mmHg),
所以300m高空的大氣壓為:760mmHg-25mmHg=735mmHg.
(4)在表中查出風(fēng)速為5m/s時的功率P=9kW=9000W,
∵P=Wt,
∴工作一天,風(fēng)做功為:W=Pt=9000W×24×3600s=7.776×108J,
∵W=Gh,
∴這些功轉(zhuǎn)化為電能使水升高9m,被升高水的重力為:G=Wh=7.776×108J9m=8.64×107N.
水的質(zhì)量為:m=Gg=8.64×107N10N/kg=8.64×106kg.
(5)在表中查出風(fēng)速為7m/s時的功率P'=34kW=34000W,
工作4600h,風(fēng)做功為:W'=P't'=34000W×4600×3600s=5.6304×1011J,
∴這些功完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,完全用汽油完全燃燒活動,需要的汽油質(zhì)量為:
m=W′q=5.6304×1011J4.6×107J/kg=12240kg.
答:(1)氣球在高空受到的浮力是3.6×106N.
(2)整個裝置重為5.2×104N.
(3)發(fā)電機(jī)處的大氣壓為735mm汞柱.
(4)某天平均風(fēng)速5m/s,1天獲得的電能假設(shè)全部用于帶動電動抽水機(jī)工作,能把8.64×106kg水抽到9m高的水池里.
(5)若曲阜北部地區(qū)每年平均風(fēng)速7m/s,該風(fēng)力發(fā)電機(jī)每年工作4600h,則它的年發(fā)電量相當(dāng)于12240kg汽油完全燃燒放出的熱量.
(6)風(fēng)能取之不盡用之不竭,是可再生能源.
發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)工作的,裝置內(nèi)部一定要線圈和磁體.
(7)風(fēng)能清潔環(huán)保,但是不穩(wěn)定.
故答案為;(6)可;磁體;(7)清潔環(huán)保;不穩(wěn)定.