Номер 2, страница 151 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 37. Паровая турбина. Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Вопросы для самопроверки - номер 2, страница 151.

Условие.

2. Какие преобразования энергии происходят при работе турбины?

Решение.

2. Решение

Турбина представляет собой двигатель, который преобразует энергию потока рабочего тела (жидкости, газа, пара) в механическую работу вращения вала. Процесс преобразования энергии можно описать как последовательную цепь. Рассмотрим на примере наиболее распространенной паровой турбины:

1. Исходная энергия. В турбину поступает рабочее тело — перегретый водяной пар под высоким давлением. Он обладает большим запасом внутренней энергии (за счет высокой температуры) и потенциальной энергии (за счет высокого давления).

2. Преобразование в кинетическую энергию. Проходя через специальные каналы (сопла) перед лопатками, пар расширяется. При этом его давление и температура падают, а внутренняя и потенциальная энергия преобразуются в кинетическую энергию направленного движения. Скорость потока пара многократно возрастает.

3. Преобразование в механическую энергию. Высокоскоростная струя пара ударяет в лопатки, закрепленные на диске ротора, и передает им свою кинетическую энергию. Это приводит к возникновению силы, которая заставляет ротор турбины вращаться. Таким образом, кинетическая энергия потока пара преобразуется в механическую энергию вращения вала турбины.

Таким образом, основная цепочка преобразования энергии в тепловой (паровой или газовой) турбине:
Внутренняя энергия рабочего тела → Кинетическая энергия потока → Механическая энергия вращения вала.

В других видах турбин исходная форма преобразуемой энергии может быть иной:

- В гидравлических турбинах на ГЭС: потенциальная энергия воды, поднятой на высоту плотиной, преобразуется в кинетическую энергию потока, а затем — в механическую энергию вращения ротора.

- В ветряных турбинах: кинетическая энергия движущихся воздушных масс (ветра) напрямую преобразуется в механическую энергию вращения лопастей.

Ответ: В общем случае при работе турбины происходит преобразование внутренней, потенциальной и/или кинетической энергии потока рабочего тела (пара, газа, воды) в механическую энергию вращения вала.