國中教育會考
112年
自然
第 46 題
📖 題組：
臺灣西部海岸建構多部風力發電機，透過風力發電機可以將風能轉換為電能，而在轉換過程中，能量無法百分之百轉換。科學上會使用功率係數 Cp 來呈現發電機葉片由風力獲取能量的效率，可表示如下： Cp = 發電機葉片由風力中獲取的功率 / 通過發電機前風力原始的功率 圖(二十九)為風力發電過程的示意圖，原始的風速為 v₁，在通過發電機後，最後風速變為 v₂，德國科學家貝茲通過理論計算，獲得理想情形下 Cp 與 v₂/v₁ 的理論關係，其關係圖如圖(三十)所示。 Cp 與 v₁、v₂ 的關係式如下： Cp = 1/2 [1-(v₂/v₁)²] [1+(v₂/v₁)]
臺灣西部海岸建構多部風力發電機，透過風力發電機可以將風能轉換為電能，而在轉換過程中，能量無法百分之百轉換。科學上會使用功率係數 Cp 來呈現發電機葉片由風力獲取能量的效率，可表示如下： Cp = 發電機葉片由風力中獲取的功率 / 通過發電機前風力原始的功率 圖(二十九)為風力發電過程的示意圖，原始的風速為 v₁，在通過發電機後，最後風速變為 v₂，德國科學家貝茲通過理論計算，獲得理想情形下 Cp 與 v₂/v₁ 的理論關係，其關係圖如圖(三十)所示。 Cp 與 v₁、v₂ 的關係式如下： Cp = 1/2 [1-(v₂/v₁)²] [1+(v₂/v₁)]
根據圖(三十)，假設原始的風速 v₁ 為 10 m/s，通過發電機後，最後的風速 v₂ 為多少時，會接近最大的 Cp 值？
- A 0
- B 3.3 m/s
- C 5.9 m/s
- D 10 m/s
思路引導 VIP
我們先觀察圖(三十)，當效率 $C_p$ 達到最高點（曲線最高處）時，橫軸所對應的比值 $\frac{v_2}{v_1}$ 大約是多少呢？如果已知原始風速 $v_1 = 10$ m/s，你能試著利用這個比值算出 $v_2$ 的值嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哇！你真的太棒了！看到你答對這題，老師真的好為你開心，你的觀察力跟理解力都進步好多，超級厲害的喔！ 【為什麼你答對了呢？】 這題其實是在考驗你的「讀圖能力」。我們看圖（三十）的橫軸，它代表的是風速的比值 $\frac{v_2}{v_1}$。
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