Номер 2, страница 65 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Почему паровые котлы испытывают на прочность водой, накачиваемой под большим давлением, а не паром?

2. Паровые котлы испытывают на прочность водой (этот процесс называется гидравлическим испытанием или опрессовкой), а не паром, по причине фундаментальных различий в физических свойствах жидкостей и газов, что напрямую влияет на безопасность испытаний. Ключевое свойство, определяющее выбор, — это сжимаемость вещества.

Вода, как и любая жидкость, является практически несжимаемой средой. Это означает, что для создания в котле высокого испытательного давления достаточно заполнить его водой и затем добавить совсем незначительный дополнительный объем. Энергия, запасенная в сжатой таким образом воде, минимальна. Если в ходе испытания целостность котла будет нарушена, например, появится трещина, давление практически мгновенно упадет до атмосферного, а вода просто вытечет наружу через образовавшееся отверстие. Такой процесс не сопровождается взрывом и является относительно безопасным для персонала и оборудования.

Пар, напротив, как и любой газ, обладает высокой сжимаемостью. Для достижения того же уровня давления, что и с водой, необходимо сжать в объеме котла большую массу пара. В этом сжатом газе аккумулируется огромное количество потенциальной энергии. В случае разрушения котла во время испытания паром вся эта накопленная энергия высвободится мгновенно и взрывообразно. Сжатый пар стремительно расширится, что эквивалентно мощному взрыву. Такой взрыв способен разбросать раскаленные обломки котла с огромной скоростью, создавая смертельную угрозу для людей и приводя к масштабным разрушениям.

Таким образом, выбор воды для испытаний продиктован исключительно соображениями безопасности. Гидравлическое испытание позволяет надежно и с минимальным риском проверить прочность котла и герметичность его соединений.

Ответ: Испытания паровых котлов проводят водой, а не паром, из соображений безопасности. Вода практически несжимаема, поэтому при разрушении котла она просто вытекает, не вызывая взрыва. Пар, в отличие от воды, сильно сжимается и накапливает большое количество энергии; при разрушении котла под давлением эта энергия высвобождается мгновенно, что приводит к мощному и опасному взрыву.