2023年5月20日，我國(guó)首座深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺(tái)“海油觀瀾號(hào)”成功并入文昌油田群電網(wǎng)，這標(biāo)志著我國(guó)深遠(yuǎn)海風(fēng)電關(guān)鍵技術(shù)取得重大進(jìn)展。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能（氣流的動(dòng)能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置。如圖，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長(zhǎng)達(dá)70多米，投產(chǎn)后，年均發(fā)電量可達(dá)7.92×10¹³J。當(dāng)風(fēng)輪正面迎風(fēng)，風(fēng)速為8m/s,空氣密度為1.2kg/m³時(shí)，每秒通過葉片旋轉(zhuǎn)面積（迎風(fēng)面積）的空氣質(zhì)量是1.44×10⁵kg,已知空氣動(dòng)能與其質(zhì)量成正比，且1kg空氣的動(dòng)能（E_k）與速度（v）的關(guān)系（E_k=
1
2
mv²）如表：

動(dòng)能E_k/J 2 18 32 50

速度v/m?s^-1 2 6 8 10

（1）當(dāng)風(fēng)速為8m/s時(shí)，每秒通過葉片旋轉(zhuǎn)面積的空氣體積是多少立方米？
（2）原來油田群采用燃?xì)獍l(fā)電，發(fā)電效率為22%，“海油觀瀾號(hào)”并網(wǎng)投產(chǎn)后，每年可節(jié)約多少立方米天然氣？（q_天然氣=3.6×10⁷J/m³）
（3）若此風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)面積是1.5×10⁴m²，平均每秒通過葉片的空氣動(dòng)能為9×10⁶J，則此時(shí)的風(fēng)速應(yīng)該是多少？

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/9/20 23:0:9組卷：134引用：2難度：0.5

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1．天然氣熱值為8.4×10⁷J/m³，則完全燃燒8m³的天然氣能放出
J的熱量。
發(fā)布：2024/12/23 22:0:1組卷：90引用：3難度：0.6
解析
2．水壺里裝有2kg、20℃的水，用天然氣爐具將其加熱至沸騰，已知天然氣的熱值為8×10⁷J/m³，大氣壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），求：
（1）燒開這壺水，水需要吸收多少熱量？
（2）若燒開這壺水消耗的天然氣是0.021m³，則天然氣爐具的效率是多少？
發(fā)布：2024/12/24 1:30:1組卷：183引用：58難度：0.3
解析
3．“頁巖氣”是蘊(yùn)藏在巖層中的天然氣，因其
（選填“比熱容”或“熱值”）較大，被譽(yù)為未來的能源“明星”；完全燃燒0.1m³天然氣可放出
J的熱量。（q_天然氣=3.2×10⁷J/m³）
發(fā)布：2024/12/24 2:0:1組卷：211引用：7難度：0.8
解析

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1．天然氣熱值為8.4×107J/m3，則完全燃燒8m3的天然氣能放出J的熱量。