Номер 1, страница 30 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Тепловые явления. Самостоятельные работы. СР-25. Паровая турбина. Вариант 2 - номер 1, страница 30.

Условие.

1. На чём основана работа паровой турбины?

Решение.

1. Работа паровой турбины основана на принципе преобразования тепловой (внутренней) энергии водяного пара в механическую работу вращения вала. Этот процесс осуществляется в несколько этапов:

1. Получение пара. В паровом котле вода нагревается до кипения и превращается в пар высокой температуры и высокого давления. Этот пар обладает большим запасом внутренней энергии.

2. Преобразование энергии в соплах. Горячий пар под давлением поступает в турбину через неподвижные каналы особого профиля — сопла. При прохождении через сопла пар расширяется, его давление и температура падают, а скорость потока резко возрастает. Таким образом, потенциальная энергия (энтальпия) сжатого и нагретого пара преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения.

3. Совершение работы. Струи пара, вылетающие из сопел с огромной скоростью, ударяют в изогнутые лопатки, закреплённые на дисках ротора (вращающейся части турбины). Под действием силы удара пара лопатки приходят в движение, передавая крутящий момент ротору и заставляя его вращаться с большой скоростью. При этом пар отдает свою кинетическую энергию лопаткам, совершая механическую работу.

4. Многоступенчатость. Чтобы наиболее полно использовать энергию пара, современные турбины делают многоступенчатыми. Пар последовательно проходит через несколько рядов сопел и рабочих лопаток, постепенно расширяясь, остывая и отдавая свою энергию. Вал турбины соединяется с валом электрогенератора, который преобразует механическую энергию вращения в электрическую.

Таким образом, физическая основа работы паровой турбины — это термодинамический процесс расширения рабочего тела (пара) с совершением работы за счет уменьшения его внутренней энергии.

Ответ: Работа паровой турбины основана на преобразовании внутренней энергии нагретого под высоким давлением водяного пара сначала в кинетическую энергию его струи, а затем в механическую энергию вращения вала турбины при воздействии этой струи на лопатки.