(1)由ρ=
得,V=m V
=m ρ
=6000m3,7200kg 1.2kg/m3
1h空气所产生的能量为:Q=32J/kg×7200kg/s×3600s=8.2944×108J,
1h内获得的风能相当完全燃烧煤:m=
=Q q
=25.92kg.8.2944×108J 3.2×107J/kg
(2)设风扇的叶片旋转面积为s,风速为v;
单位时间t内,通过风扇的空气流量为:V=sl=s?vt;
那么这些空气的质量为:m=ρV=ρs?vt;
当空气密度、风扇的叶片旋转面积以及时间相同的情况下,m、v成正比;
即:
=m′ v′
,得:m v
m′=
=mv′ v
×10m/s=9000kg,7200kg 8m/s
根据表可知产生能量为:E风=50J/kg×9000kg=4.5×105J,
这台风力发电机的风能转化为电能的效率为:η=
×100%=E电 E风
×100%=12%. 5.4×104J 4.5×105J
(3)因为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,所以理想空气发电厂应建立在海拔4600m到10000m的空中.