科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房,它具有冬暖夏凉的优点。表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为1.6×104W,该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的,三角形建筑外围(即除去该面空洞)的面积为1.0×103m2,空气密度约为1kg/m3,已知空气动能与空气质量成正比。1kg空气在不同的速度(V)时的动能(E)如下表所示。
E(J) |
2 |
8 |
18 |
32 |
50 |
V(m/s) |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
(1)漂浮房冬暖夏凉,利用了水的 比较大的特性。
(2)漂浮房屋在平静的水面沿直线运功,运动过程中受到的阻力不变,水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如下图所示,t=50s后,漂流房以2.5m/s的速度做匀速直线运动,则在整个运动过程中,漂浮房屋受到的阻力大小为 N。
(3)将表格中数据可知,每kg空气动能(E)与速度(V)时的关系的表达式为E= 。
(4)①若风正对三角形表面吹入,当风速8m/s,每秒钟吹向三角形建筑物的空气体积是多少立方米?
②若煤的热值为3.2×107J/kg,那么当风速8m/s时,房屋在1h内获得风能与完全燃烧多少kg的煤所产生的内能相当?