جواب تمرین و فعالیت صفحه ۷۶ فیزیک دهم - همیار آموزش

فصل ۳ فیزیک دهم /در بخش زیر جواب صفحه ۷۶ کتاب فیزیک دهم برای رشته های ریاضی و تجربی را قرار داده ایم.

جواب تمرین ۳-۱۷ صفحه ۷۶ فیزیک دهم

آب ذخیره شده در پشت سد یک نیروگاه برق آبی، از مسیری مطابق شکل روی پره‌های توربینی می‌ریزد و آن را می‌چرخاند. با چرخش توربین، مولد می‌چرخد و انرژی الکتریکی تولید می‌شود (شکل زیر). اگر ۸۵ درصد کار نیروی گرانش به انرژی الکتریکی تبدیل شود، در هر ثانیه چند متر مکعب آب باید روی توربین بریزد تا توان الکتریکی خروجی مولد نیروگاه به ۲۰۰MW برسد؟ جرم هر متر مکعب آب را ۱۰۰۰kg در نظر بگیرید.
پاسخ: کار خروجی توربین ۸۵ درصد از کار نیروی گرانش است که به انرژی الکتریکی تبدیل میشود پس در فرمول توان خروجی خواهیم نوشت:برای بزرگنمایی روی تصویر بالا کلیک کنید👆

جواب فعالیت ۳-۱ صفحه ۷۶ فیزیک دهم

شکل زیر طرح واره‌ای از درصد انرژی مفید و انرژی تلف شده در یک نیروگاه سوخت فسیلی یا هسته‌ای را از آغاز تا مصرف در یک لامپ رشته‌ای نشان می‌دهد.

الف) یک نیروگاه سوخت فسیلی را در نظر بگیرید که با مصرف گازوئیل، انرژی الکتریکی تولید می‌کند. با سوختن هر لیتر گازوئیل حدود 35 مگاژول انرژی گرمایی تولید می‌شود. برای اینکه یک لامپ رشته‌ای 100 واتی در طول یک ماه به مدت 180 ساعت روشن بماند (به طور میانگین هر شبانه روز 6 ساعت)، چقدر گازوئیل باید در نیروگاه مصرف شود؟

پاسخ: انرژی لازم برای روشن کردن یک لامپ رشته ای ۱۰۰W

$$ W= pt = (100w) × (180s) × (3600 \frac{s}{1h}) = 6/48 × 10^7 j $$

انرژی حاصل از سوختن هر لیتر گازوئیل برابر است با:

$$ \frac{35}{100} × 34/2 × 10^6 j/l $$

بنا بر این حجم گازوئیل مورد نیاز برابر است با:

$$ V = \frac{6/48 × 10^7 j }{0/35 × 34/2 × 10^6 j } = 5/41L $$

مقدار ۵/۴۱ لیتر گازوئیل باید مصرف شود.

ب) با توجه به نتیجه قسمت الف، درک خود از هشدار معروف «لامپ اضافی خاموش!» را بیان کنید.
پاسخ: تلفات خیلی زیاد انرژی در مسیر تولید تا مصرف، مصرف 6 لیتر گازوئیل برای روشن نگه داشتن هر لامپ رشته ای در ماه، بهره گیری از انرژی تجدید ناپذیر سوخت های فسیلی و همچنین آلودگی زیاد ناشی از مصرف این سوخت ها این هشدار را کاملاً جدی می سازد.

پ) اگر در سراسر ایران، هر خانه در طول یک ماه، معادل انرژی الکتریکی مصرف شده در قسمت الف، صرفه جویی کند، مرتبهٔ بزرگی گازوئیل صرفه جویی شده را تخمین بزنید.
پاسخ: اگر تعداد خانواده ها را برابر ۲۰ میلیون (۲۰/۰۰۰/۰۰۰) فرض کنیم پس ۱۰^۷ × ۲ خانوار داریم
گازوییل مصرفی هر خانواده نیز برابر ۱۰ در نظر میگیریم پس داریم :

$$ 10^7 × 10^1 = 10^8 $$

کل گازوییل مصرفی ۱۰^۸

جواب فعالیت ۳-۲ صفحه ۷۶ فیزیک دهم

مدت زمانی را که طول می‌کشد 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.
پاسخ: ابتدا مقدار کاری که با بالا رفتن از پله ها انجام می دهید را محاسبه کرده تقسیم بر زمان بالارفتن می کنیم مقدار آهنگ انجام کار بدست می آید.