Задание Физика 8 Класс №00051482

Конденсатор — это холодильник паровой турбины. Отработавший пар превращается в нём обратно в воду, и при конденсации выделяется много теплоты. Её уносит речная вода, нагреваясь. Потерь нет, поэтому теплота, отданная паром за секунду, равна теплоте, полученной охлаждающей водой за ту же секунду.

Пар конденсируется при постоянной температуре, поэтому его теплоту считаем через удельную теплоту парообразования:

$$Q = Lm_{\text{п}} = 2{,}4 \cdot 70 = 168\text{ МДж} = 168\,000\,000\text{ Дж}.$$

Охлаждающая вода получает эту теплоту и нагревается на $10\text{ }{}^\circ\text{С}$, так что $Q = cm_{\text{в}}\Delta t$. Масса воды за секунду:

$$m_{\text{в}} = \dfrac{Q}{c\Delta t} = \dfrac{168\,000\,000}{4\,200 \cdot 10} = 4\,000\text{ кг}.$$

$4\,000\text{ кг}$ — это $4$ тонны воды каждую секунду.

Проверим себя через один килограмм пара. Он отдаёт $2\,400\,000\text{ Дж}$, а килограмм охлаждающей воды, нагреваясь на $10\text{ }{}^\circ\text{С}$, забирает $42\,000\text{ Дж}$. Значит, на каждый килограмм пара нужно $2\,400\,000 : 42\,000 \approx 57$ килограммов воды, и $57 \cdot 70 \approx 4\,000\text{ кг}$. Поэтому электростанции и строят у рек и озёр: воды им нужно очень много.