Номер 313, страница 48 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Работа газа и пара при расширении. Тепловые двигатели - номер 313, страница 48.

Условие.

313. Какая механическая энергия пара — потенциальная или кинетическая — используется в паровых турбинах?

Решение.

Решение

Работа паровой турбины основана на преобразовании различных видов энергии. Изначально пар, поступающий в турбину из котла, обладает высокой температурой и находится под большим давлением. За счет этого он имеет большой запас внутренней энергии, которую в данном контексте можно считать потенциальной энергией (энергия сжатого газа).

При входе в турбину пар проходит через специальные каналы — сопла. В соплах происходит расширение пара, что приводит к падению его давления и температуры. Согласно закону сохранения энергии, это уменьшение внутренней (потенциальной) энергии преобразуется в кинетическую энергию. То есть, скорость движения молекул пара в одном направлении резко возрастает, образуя мощную струю.

Далее эта высокоскоростная струя пара направляется на лопатки рабочего колеса (ротора) турбины. Ударяясь о лопатки, пар передает им свою кинетическую энергию, заставляя ротор вращаться. Таким образом, именно кинетическая энергия потока пара совершает механическую работу по вращению турбины.

Следовательно, хотя пар изначально обладает потенциальной энергией, непосредственно в механическую работу вращения турбины преобразуется его кинетическая энергия.

Ответ: В паровых турбинах используется кинетическая энергия пара, в которую преобразуется его внутренняя (потенциальная) энергия.