جواب صفحه ۷۶ فیزیک دهم

در این نوشته با جواب صفحه ۷۶ فیزیک دهم رشته تجربی و ریاضی همراه شما هستیم.

جواب صفحه ۷۶ فیزیک دهم

جواب تمرین صفحه ۷۶ فیزیک دهم

آب ذخیره شده در پشت سد یک نیروگاه برق آبی، از مسیری مطابق شکل روی پره های توربینی می ریزد و آن را می چرخاند. با چرخش توربین، مولد می  چرخد و انرژی الکتریکی تولید میشود (شکل زیر). اگر ۸۵ درصد کار نیروی گرانش به انرژی الکتریکی تبدیل شود، درهر ثانیه چند متر مکعب آب باید روی توربین بریزد تا توان الکتریکی خروجی مولد نیروگاه به ۲۰۰  مگاوات برسد؟ جرم هر متر مکعب آب را ۱۰۰۰ کیلوگرم در نظر بگیرید.

حجم آبی که باید در هر ثانیه روی توربین ریخته شود برابر است با:

فعالیت ۱-۳

شکل زیر طرح واره ای از درصد انرژی مفید و انرژی تلف شده در یک نیروگاه سوخت فسیلی یا هسته ای را از آغاز تا مصرف در یک لامپ رشته ای نشان می دهد.

الف) یک نیروگاه سوخت فسیلی را در نظر بگیرید که با مصرف گازوئیل، انرژی الکتریکی تولید می کند. با سوختن هر لیتر گازوئیل حدود ۳۵ مگاژول انرژی گرمایی تولید می شود. برای اینکه یک لامپ رشته ای ۱۰۰ واتی در طول یک ماه به مدت ۱۸۰ ساعت روشن بماند (به طور میانگین هر شبانه روز ۶ ساعت)، چقدر گازوئیل باید در نیروگاه مصرف شود؟

مقدار انرژی لازم برای یک لامپ رشته ای ۱۰۰ واتی

انرژی مفیدی که با سوختن یک لیتر گازوئیل تأمین می شود برابر است با:

به این ترتیب حجم گازوئیل مورد نیاز برابر است با:

مقدار ۴۱/۵ لیتر گازوئیل باید مصرف شود.

ب) با توجه به نتیجه قسمت الف، درک خود از هشدار معروف «لامپ اضافی خاموش!» را بیان کنید.

هرچه انرژی الکتریکی کمتر شود سوخت کمتری مصرف شده و آلودگی کمتری هم به وجود خواهد آمد.

پ) اگر در سراسر ایران، هر خانه در طول یک ماه، معادل انرژی الکتریکی مصرف شده در قسمت الف، صرفه جویی کند، مرتبه بزرگی گازوئیل صرفه جویی شده را تخمین بزنید.

فرض کنیم جمعیت ایران ۸۰ میلیون نفر باشد و هر خانواده ۴ نفر باشد بنابراین ۲۰ میلیون خانواده داریم یعنی ۱۰^۷ × ۲ که می توانیم مرتبه بزرگی آن را به صورت ۷۶۱۰ بگیریم.

مرتبه بزرگی مقدار گازوئیل مصرفی را هم ۱۰ در نظر می گیریم. بنابراین مقدار گازوئیل صرفه جویی شده برابر خواهد بود با:

یعنی مرتبه بزرگی گازوئیل صرفه جویی شده در هر ماه از مرتبه ۱۰^۸ L است.

فعالیت ۲-۳

مدت زمانی را که طول می کشد تا با دویدن به بالای یک راه پله برسید اندازه بگیرید. آهنگ انجام این کار را محاسبه کنید. پاسخ خود را برحسب وات و اسب بخار بیان کنید.

برای این کار به کمک زمان سنج تلفن همراه، مدت زمان را اندازه گرفته و ارتفاع هر پل (y) را در تعداد آن ها (n) ضرب می کنیم. بنابراین می توان نوشت (h = ny):