Номер 3, 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 3, страница 151.

Условие.

3. Что является нагревателем, рабочим телом и холодильником турбины?

Решение.

Турбина является ключевым элементом теплового двигателя, который преобразует внутреннюю энергию нагретого и сжатого газа или пара в механическую работу. Работа такой установки описывается с помощью трех основных компонентов термодинамического цикла: нагревателя, рабочего тела и холодильника. Рассмотрим их на примере наиболее распространенной паровой турбины, используемой на электростанциях.

Нагреватель

Нагревателем в тепловом двигателе является источник тепловой энергии, который передает теплоту рабочему телу, увеличивая его температуру и давление. В паротурбинной установке роль нагревателя выполняет паровой котел (или парогенератор на АЭС). В нем за счет сжигания органического топлива (угля, газа, мазута) или в результате управляемой ядерной реакции выделяется большое количество теплоты, которая идет на превращение воды в перегретый пар высокого давления.

Ответ: Нагревателем для турбины является паровой котел (или другой источник тепла, например, камера сгорания в газовой турбине).

Рабочее тело

Рабочее тело — это вещество, которое совершает работу за счет своего расширения при получении теплоты от нагревателя. В паровой турбине рабочим телом является водяной пар. Нагретый до высокой температуры и сжатый до высокого давления пар поступает на лопатки турбины. Расширяясь, пар приводит турбину во вращение, совершая механическую работу, которая затем используется для выработки электроэнергии генератором.

Ответ: Рабочим телом для паровой турбины является водяной пар (для газовой — горячие газы, продукты сгорания топлива).

Холодильник

Холодильник — это система, которой рабочее тело отдает оставшуюся, неизрасходованную на совершение работы теплоту. Это необходимо для замыкания термодинамического цикла и возвращения рабочего тела в исходное состояние. В паротурбинной установке холодильником служит конденсатор. В нем отработавший в турбине пар охлаждается и конденсируется, превращаясь обратно в воду, которая затем снова подается в паровой котел. Теплота отводится из конденсатора с помощью охлаждающей воды из внешнего источника (реки, озера, градирни) и в конечном счете рассеивается в окружающей среде.

Ответ: Холодильником для турбины является конденсатор, а конечным поглотителем тепла — окружающая среда.