Получить код ссылки
Внешний вид
Пример
УчебаФизика

Энергия и мощность ветра

Расчет энергии и мощности ветра.
Timur2015-07-22 19:51:46

Энергия ветра — это не что иное как кинетическая энергия воздуха (вспомним, что у воздуха есть плотность и масса), находящегося в движении.

Чтобы ее оценить, представим себе поверхность, расположенную перпендикулярно направлению ветра.

wind.jpg

Тогда энергия, переносимая воздухом плотностью \rho через поверхность площадью A со скоростью v в течение времени t равна

E=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}(Avt\rho)v^2=\frac{1}{2}(At\rho)v^3

Как видим, в формуле просто расписана масса воздуха, прошедшего через поверхность (объем, умноженный на плотность).

Тогда мощность ветра, как скорость передачи энергии, равна

P=\frac{E}{t}=\frac{1}{2}(A\rho)v^3

Калькулятор ниже рассчитывает эти величины. Другое дело, с каким КПД энергию ветра можно преобразовать, например, в электрическую энергию, но это уже другой вопрос.

Энергия и мощность ветраCreative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported)
0.12345678901234567890
 
 

Чтобы было не так скучно смотреть на цифры, несколько забавных фактов для сравнения.

Энергия:
Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20°C до 100°C: 335 000 Дж.
Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4 184 000 000 Дж.

Мощность:
Мощность электрического чайника от 800 до 2500 Вт.
Легковой автомобиль с двигателем в 80 лошадиных сил имеет мощность, примерно равную 60 000 Вт.
Электропоезд Eurostar имеет мощность около 12 000 000 Вт.

Комментарии