Номер 4, страница 164 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

12. Электромагнитные колебания и волны. 12.7. Производство, передача и потребление электрической энергии. Трансформатор - номер 4, страница 164.

Решение.

Решение 2.

На ГЭС (гидроэлектростанции) для выработки электроэнергии используется энергия потока воды. Цепочка преобразований энергии выглядит следующим образом. Вода, накопленная в водохранилище и поднятая на большую высоту плотиной, обладает потенциальной энергией ($E_п = mgh$). Когда вода падает вниз через специальные водоводы, её потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию движущегося потока ($E_к = \frac{mv^2}{2}$). Этот мощный поток воды вращает лопасти гидравлической турбины, передавая ей свою кинетическую энергию. Таким образом, происходит преобразование в механическую энергию вращения турбины. Турбина жестко связана с ротором электрогенератора, который, вращаясь, преобразует механическую энергию в электрическую на основе явления электромагнитной индукции.

Ответ: На ГЭС происходит следующая цепь преобразований энергии: потенциальная энергия воды → кинетическая энергия воды → механическая энергия вращения турбины и генератора → электрическая энергия.

На ТЭЦ (теплоэлектроцентрали) электрическая и тепловая энергия производятся в результате сжигания топлива (угля, газа, мазута). Преобразования энергии происходят так: в котле при сжигании топлива высвобождается его внутренняя химическая энергия и преобразуется в тепловую энергию. Эта тепловая энергия нагревает воду, превращая её в пар высокой температуры и давления. Таким образом, химическая энергия топлива переходит во внутреннюю энергию пара. Далее пар под давлением направляется на лопасти паровой турбины и, расширяясь, заставляет её вращаться. При этом внутренняя энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения турбины. Турбина соединена с электрогенератором, который, в свою очередь, преобразует механическую энергию вращения в электрическую. В отличие от других типов тепловых станций (например, ГРЭС), на ТЭЦ отработанный пар, который всё ещё обладает значительной тепловой энергией, не выбрасывается, а используется для нагрева воды в системах централизованного теплоснабжения (отопление и горячая вода).

Ответ: На ТЭЦ химическая энергия топлива преобразуется во внутреннюю энергию водяного пара, которая затем преобразуется в механическую энергию вращения турбины и генератора и, наконец, в электрическую энергию. Часть оставшейся тепловой энергии пара используется для нужд теплоснабжения.