Question

17、某地區(qū)的平均風(fēng)速是6m/s，已知空氣的密度是1.2kg/m³．此地有一風(fēng)車(chē)，它的車(chē)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積約為1200m²的圓面，求：
（1）平均1s時(shí)間內(nèi)有多少質(zhì)量的氣流沖擊風(fēng)車(chē)車(chē)葉形成的圓面？
（2）已知1kg空氣以這樣的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的動(dòng)能為18J，假如這個(gè)風(fēng)車(chē)能將流過(guò)此圓面內(nèi)氣流動(dòng)能E_動(dòng)的10%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽畡t該風(fēng)車(chē)平均每秒鐘發(fā)出的電能E_電是多少？

Answer 1

分析：（1）求出1s內(nèi)沖擊風(fēng)車(chē)的氣流的體積V=SL=Svt，再利用m=ρV求出質(zhì)量；
（2）已知1kg空氣產(chǎn)生的動(dòng)能，即可求出總的動(dòng)能，再利用E_電=E_動(dòng)×η即可求出電能．

解答：已知：v=6m/s，ρ=1.2kg/m³，S=1200m²，t=1s
求：m，E_電
解：（1）V=SL=Svt=1200m²×6m/s×1s=7200m³
m=ρV=1.2kg/m³×7200m³=8640kg；
（2）E_動(dòng)=8640kg×18J/kg=155520J
E_電=ηE_動(dòng)=10%×155520J=1552J；
答：平均1s時(shí)間內(nèi)有8640kg流沖擊風(fēng)車(chē)車(chē)葉形成的圓面，該風(fēng)車(chē)平均每秒鐘發(fā)出的電能E_電是1552J．

點(diǎn)評(píng)：熟練掌握密度的計(jì)算公式，并能夠利用效率計(jì)算能量間的轉(zhuǎn)換．