Question

風(fēng)力發(fā)電，是利用風(fēng)能這一可再生清潔能源來(lái)發(fā)電。由于沒(méi)有燃料問(wèn)題，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染，符合“節(jié)能減排、低碳生活”的理念而正在世界形成熱潮。如圖是某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)室外的一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的照片。下表給出了在不同風(fēng)速下該地區(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電功率。

①當(dāng)風(fēng)速為6 m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作1h所產(chǎn)生的電能是多少度？
②當(dāng)風(fēng)速為15 m/s時(shí)，風(fēng)車組1h獲得的風(fēng)能為2.5×10⁴ kW·h，則此時(shí)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率是多少？
③由表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所輸出的電功率與風(fēng)速有什么關(guān)系？

Answer 1

解：
①當(dāng)風(fēng)速為6 m/s時(shí)，由題給表知，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電功率是160 kW
故風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1h輸出的電能是：W=Pt=160 kW×1h=160 kW·h=160度
②由題知，當(dāng)風(fēng)速為15 m/s時(shí)，風(fēng)車組1h獲得的風(fēng)能是
W_風(fēng)＝2.5×10⁴ kW·h
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1h輸出的電能是
W_電=P_電t' = 2500 kW ×1 h = 2500 kW·h
則風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率
η= (W_電/W_風(fēng))×100％=10%[或η= (P_電/P_風(fēng))×100％＝2500kW/25000kW=10%]
③分析表中數(shù)據(jù)可看出，當(dāng)風(fēng)速增大為原來(lái)的n倍，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的電功率增大為原來(lái)的n³倍。