جواب فعالیت های صفحه ۱۴۲ فیزیک پایه دهم رشته ریاضی و فیزیک از فصل ۵ پنجم ترمودینامیک قسمت ۵-۶ ماشینهای گرمایی ؛ برای مشاهده گام به گام این بخش در ادامه با آموزش و پرورش ماگرتا همراه باشید.
پاسخ صفحه بعدی: جواب پرسش ها و مسئله های فصل ۵ فیزیک پایه دهم ریاضی
پاسخ فعالیت ۵-۵ صفحه ۱۴۲ فیزیک پایه دهم ریاضی
در مورد ماشین های بخاری که امروزه در نیروگاه های گرمایی (حرارتی) استفاده میشوند و نحوهٔ کارکرد آنها تحقیق کنید و نتیجه تحقیق را در کلاس ارائه نمایید.
پاسخ: در نیروگاههای حرارتی، انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. اساس عملکرد تمامی نیروگاههای حرارتی، گرم کردن آب، تولید بخار آب، و سپس چرخاندن توربین بخار است که باعث راهاندازی یک مولد (ژنراتور) میشود.
بخار بعد از عبور از توربین در چگالنده چگال شده و به آب تبدیل میشود. سپس این آب به دیگ بخار باز میگردد، در آنجا به بخار داغ و پر فشار تبدیل شده و دوباره به سمت توربین حرکت میکند. این فرآیند به صورت مداوم تکرار میشود و همان چرخه رانکین در ماشینهای بخار است.
منبع انرژی در نیروگاههای حرارتی میتواند متفاوت باشد. در بیشتر موارد از سوختهای فسیلی استفاده میشود، اما از انرژی هستهای، انرژی زمینگرمایی (ژئوترمال) و انرژی خورشیدی نیز در برخی نیروگاهها بهره میبرند.
پاسخ دیگر: ماشین بخاری یک دستگاه حرارتی است که انرژی حرارتی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند و در نیروگاههای گرمایی برای تولید برق به کار میرود.
نحوه عملکرد ماشین بخاری به این صورت است که ابتدا آب در یک بویلر به دمای بالا (حدود ۵۶۰ درجه سانتیگراد) رسیده و بخار تولید میشود. این بخار سپس به توربینی متصل میشود که با چرخش خود، انرژی حرارتی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. در مرحله بعد، این انرژی مکانیکی به یک ژنراتور منتقل شده و با چرخش آن، انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل میشود و برق تولید میشود.
استفاده از ماشین بخاری در نیروگاههای گرمایی به دلیل ویژگیهایی مانند کنترل دما و فشار بالا، توان تولید برق مناسب، و امکان استفاده از سوختهای مختلف از جمله زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت، بسیار رایج است.
جواب فعالیت ۵-۶ صفحه ۱۴۲ فیزیک پایه دهم ریاضی
قایق پوت – پوت، نوعی قایق اسباب بازی است که اساس کار آن مانند ماشینهای برون سوز است. در مورد این قایقهای اسباب بازی تحقیق کرده و سعی کنید آن را بسازید.
پاسخ: قایق پوت پوت یکی از سادهترین نمونههای ماشین بخار است که ممکن است دیده باشید. این ماشین، اجزای پیچیدهای مانند سیلندر، پیستون، میل لنگ، یا سوپاپ ندارد، اما همانند یک ماشین بخار، چرخهای مشابه دارد که انرژی مکانیکی لازم برای حرکت قایق در آب را تولید میکند.
برای ساخت این قایق میتوانید از یک بطری پلاستیکی استفاده کنید. بطری را از وسط ببرید، طوری که هر نیمه به شکل یک قایق کوچک دربیاید. سپس نیاز به یک لوله مسی با قطر تقریباً ۳ میلیمتر و طول حدود ۷۰ سانتیمتر دارید (اندازه بسته به ابعاد قایق متغیر است). این لوله را طبق شکل خم کنید. میتوانید برای ساخت بخش خمشکل این لوله، آن را دور یک میله بپیچید.
دو سوراخ کوچک در انتهای قایق ایجاد کنید و دو سر لوله مسی را از این سوراخها عبور دهید. دقت داشته باشید که سوراخها باید کوچک باشند تا محکم بسته شوند و آب نتواند از کنارههای آنها وارد قایق شود.
یک شمع تزیینی که در یک استوانه آلومینیومی کوچک قرار دارد را زیر بخش خمشکل لوله مسی بگذارید. این شمع وقتی روشن میشود، لوله را گرم کرده و فرآیند مورد نظر را آغاز میکند.
برای پر کردن لوله مسی با آب، یک سر آن را درون آب قرار داده و از سر دیگر لوله هوا را مک بزنید. این کار باعث میشود که آب کل لوله را پر کند. دو سر لوله را با انگشتان خود بگیرید و قایق را در آب بگذارید طوری که دو انتهای لوله کاملاً درون آب باشند. حالا شمع را روشن کنید و به این ترتیب فرآیند حرکت قایق آغاز خواهد شد.
پاسخ دیگر: قایق یوت-یوت یک ماشین بخار برونسوز ساده است که از یک چرخه برای حرکت استفاده میکند. در این ماشین، لوله فلزی قایق که هر دو انتهایش درون آب قرار دارد را از آب پر میکنیم (هواگیری). با گرم کردن بخش پیچشکل لوله، آب گرم به بخار پرفشاری تبدیل میشود. این بخار از دو انتهای سرد لوله (که مانند چگالنده عمل میکند) با سرعت زیادی خارج شده و واکنش نیرویی که بخار به آب وارد میکند، باعث حرکت رو به جلو قایق میشود.
بخار سرد و منبسط شده بعد از یک فرآیند انبساط بیدررو، کاهش فشار پیدا کرده و آب را به درون لوله مکش میکند. این آب در بخش پیچشکل لوله گرم میشود و چرخه ادامه مییابد. لازم به ذکر است که هنگام مکش آب به درون لوله، نیرویی کوچک در خلاف جهت حرکت به قایق وارد میشود، اما این نیرو تأثیر چندانی در حرکت رو به جلو قایق ندارد.
⭕️ تذکر: دانشآموز عزیز، لطفاً توجه کنید که مطالب درسی در این وبسایت صرفاً به منظور کمک و آموزش قرار داده شدهاند و نباید از آن ها بهطور نادرست استفاده کنید. لذا، پیش از مشاهده پاسخها، لطفاً یکبار دیگر خودتان به سوالات پاسخ دهید و در صورت بروز مشکلات، از این پاسخها کمک بگیرید.
پاسخ صفحه قبلی: جواب پرسش و فعالیت صفحه ۱۳۹ فیزیک دهم ریاضی
✅ به پایان جواب فعالیت های صفحه 142 فیزیک ۱ پایه دهم ریاضی رسیدیم، جهت مشاهده گام به گام سایر کتاب های درسیتان کافیست آن را به همراه عبارت «ماگرتا» در گوگل جست و جو فرمایید. همچنین اگر سوالی داشتید حتما آن را از بخش دیدگاه بپرسید.
