由于氣候寒冷,南極大陸成為強(qiáng)大的高壓中心,形成由大陸中心吹向邊緣的風(fēng)暴,有世界“風(fēng)極”之稱(chēng),年平均風(fēng)速17m/s~18m/s.若以最小平均風(fēng)速吹動(dòng)一個(gè)直徑為10m的風(fēng)車(chē)發(fā)電,風(fēng)車(chē)將20%的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,試計(jì)算風(fēng)車(chē)的發(fā)電功率.(已知空氣的密度為1.29kg/m3)
以最小平均風(fēng)速吹動(dòng)一個(gè)直徑為10m的風(fēng)車(chē)發(fā)電,在時(shí)間t內(nèi),一個(gè)直徑為10m的長(zhǎng)度為vt的沿風(fēng)速方向的柱體的20%風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)能量守恒定律,有:
E=20%×
(ρvtS)v2 ①
其中:S=
πd2 ②
風(fēng)車(chē)的發(fā)電功率:
P=
③
聯(lián)立解得:
P=
πρd2v3=
×3.14×1.29×102×173=4.98×10
4=49.8KW
答:風(fēng)車(chē)的發(fā)電功率為49.8KW.