Question

2010年，環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略高度，我們?yōu)H坊為響應(yīng)國家號(hào)召，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，在沿海地區(qū)建造了風(fēng)力發(fā)電廠，如圖所示．下表給出了不同風(fēng)速下每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

平均風(fēng)速m/s	5	6	8	9
功率	9	16	38	55

（1）若在某時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速為6m/s，一臺(tái)發(fā)電機(jī)工作1小時(shí)，產(chǎn)生的電能可供小明家的空調(diào)（220V  5A）、電熱鍋（220V  40Ω）同時(shí)工作多少小時(shí)？
（2）若濰坊沿海年平均風(fēng)速為8m/s，50臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作一天，獲得的電能相當(dāng)于完全燃燒多少噸煤？（煤的熱值為3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電功公式W=Pt算出一臺(tái)發(fā)電機(jī)工作1小時(shí)產(chǎn)生的電能，再算出用電器的功率，由電功率公式就會(huì)求出發(fā)電機(jī)工作1小時(shí)產(chǎn)生的電能供這些用電器使用的時(shí)間；
（2）先算出50臺(tái)發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電總量，根據(jù)熱值公式就會(huì)算出需要燃煤的噸數(shù)．

解答：解：（1）風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能：W=Pt=16kw×1h=16kw?h，
空調(diào)的功率為：P₁=UI=220V×5A=1100W=1.1KW，
電熱鍋的功率P₂=

U2

R

=

(220V)2

40Ω

=1210W=1.21KW，
工作時(shí)間：t=

W

P1+P2

=

16KWh

1.1KW+1.21KW

=6.93h，
答：發(fā)電機(jī)工作1小時(shí)，產(chǎn)生的電能可供小明家的空調(diào)（220V  5A）、電熱鍋（220V  40Ω）同時(shí)工作6.93h．
（2）一天的發(fā)電總量：W=Pt=3.8×10⁴W×50×24×3600s=1.6416×10¹¹J，
燃煤的質(zhì)量：m=

Q

q

=

W

q

=

1.6416×1011J

3×107J/Kg

=5.47×10³kg=5.47噸，
答：50臺(tái)這樣的風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作一天，獲得的電能相當(dāng)于完全燃燒5.47噸煤．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電能公式、電功率公式及熱值公式的計(jì)算，屬于基礎(chǔ)考題．