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(2012?曲阜市模拟)某电力公司开发出一种圆柱形气球状的发电机(如图),气球体积3.0×105m3,悬于风力

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【专家解说】:(1)气球在高空受到的浮力:
F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV球=1.2kg/m3×10N/kg×3.0×105m3=3.6×106N.
(2)装置质量:m=5.2t=5.2×103kg,
装置的重力:G=mg=5.2×103kg×10N/kg=5.2×104N.
(3)大气压每升高12m下降1mmHg,升高300m,大气压下降mmHg为:300m12m=25(mmHg),
所以300m高空的大气压为:760mmHg-25mmHg=735mmHg.
(4)在表中查出风速为5m/s时的功率P=9kW=9000W,
∵P=Wt,
∴工作一天,风做功为:W=Pt=9000W×24×3600s=7.776×108J,
∵W=Gh,
∴这些功转化为电能使水升高9m,被升高水的重力为:G=Wh=7.776×108J9m=8.64×107N.
水的质量为:m=Gg=8.64×107N10N/kg=8.64×106kg.
(5)在表中查出风速为7m/s时的功率P'=34kW=34000W,
工作4600h,风做功为:W'=P't'=34000W×4600×3600s=5.6304×1011J,
∴这些功完全转化为内能,完全用汽油完全燃烧活动,需要的汽油质量为:
m=W′q=5.6304×1011J4.6×107J/kg=12240kg.
答:(1)气球在高空受到的浮力是3.6×106N.
(2)整个装置重为5.2×104N.
(3)发电机处的大气压为735mm汞柱.
(4)某天平均风速5m/s,1天获得的电能假设全部用于带动电动抽水机工作,能把8.64×106kg水抽到9m高的水池里.
(5)若曲阜北部地区每年平均风速7m/s,该风力发电机每年工作4600h,则它的年发电量相当于12240kg汽油完全燃烧放出的热量.
(6)风能取之不尽用之不竭,是可再生能源.
发电机是利用电磁感应工作的,装置内部一定要线圈和磁体.
(7)风能清洁环保,但是不稳定.
故答案为;(6)可;磁体;(7)清洁环保;不稳定.
 
关键词: 曲阜市

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