Решение проблемных энергетических задач

Материал из Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Инструкция

1.Выберите задачи соответственно вашей возрастной группе и уровню подготовки.

2.Решите задачи и отправьте ответы, зайдя по ссылке в форму ответов Отправить решение задач 7-8 классы Отправить решение задач 9-11 классы

Примечание.

Стоимость задач определяется в Кл (Кулонах) и зависит от уровня их сложности. Рейтинг участника зависит от суммарного количества набранных баллов. Засчитываются только верные ответы.

Для оценки решений задач повышенной сложности применяется дополнительный коэффициент.

Задачи

7-8 классы
9-11 классы
Задача №1 (3 Кл)

Назови преимущества и недостатки различных способов производства электроэнергии.

Задача №2 (3 Кл)

Каждый день мы используем энергию различными способами. Она идет на обогрев наших домов, освещение, расходуется транспортом, на производстве и т.д. Приведи примеры нерационального использования электроэнергии в народном хозяйстве и быту. Предложи возможные способы решения проблемы энергосбережения в густо заселенных городах и крупных мегаполисах.

Задача №3 (3 Кл)

Какие способы выработки электрической энергии относятся к альтернативным? Как используется энергия Солнца, ветра, геотермальных источников, биомасс, морей и океанов в мире? Что подразумевается под ветровым кадастром и каков он для России?

Задача №4 (3 Кл)

Приведи примеры использования альтернативных источников энергии на территории Самарской области. Насколько эффективно это использование?

Задача №5 (3 Кл)

Каковы основные причины поражения электрическим током в домашних условиях? Какие средства защиты человека от поражения электрическим током существуют? Какие правила гарантируют надежность работы электроприборов и безопасность их использования?

Задача №6 (5 Кл)

Отец с сыном садятся пить чай. Во сколько раз энергетически выгоднее кипятить 2 чашки чая, чем полный электрочайник?

Задача №7 (5 Кл)

А. Усачев. «Остров бегемотов»

Видел я чудесный остров

Посреди пустынных вод:

Сорок тысяч бегемотов

На песках его живет.


En-zadacha.jpg

И приливы в океане

Возникают оттого,

Что «сигают» бегемоты

Прямо с берега в него.


И напрасно утверждают

Все ученые страны,

Что приливы возникают

Под влиянием Луны:


«Мол, при чем тут бегемоты?

Есть научные работы

И различные расчеты…»


Все их точные расчеты

Лишь доказывают мне,

Что купаться бегемоты

Обожают при Луне.

Подсчитайте, проведя «научные работы и различные расчеты», на сколько увеличится уровень Мирового океана, если в воду «сиганут» одновременно 40000 бегемотов? Заработает ли приливная электростанция от такого события?


Для справки:

а) Мировой океан – это водное пространство океанов и морей, составляющее 1/800 часть объема Земного шара;

б) Мировой океан занимает площадь, приблизительно равную ¾ поверхности Земли;

в) средние размеры бегемота примерно составляют: в длину – L=4 м, высота – 1м, ширина – 1 м.

Задача №8 (5 Кл)

Предположим, что на открытой местности средняя мощность приходящего солнечного излучения в течение 8-часового дня составляет 700 Вт/м2. КПД гелиостатов — 80%. (Гелиостат — устройство, способное поворачивать зеркало в направлении на солнце. Гелиостаты могут образовывать зеркальные поля, собирающие солнечный свет, т.н. солнечные тепловые электростанции.)

Допустим, что кремниевая солнечная батарея на гелиостатах преобразует солнечную энергию в электрическую с КПД 35%.

8.1) Рассчитать суммарную площадь гелиостатов, вырабатывающих в указанных условиях электрическую мощность 10 MВт.

8.2) Провести расчет территории, необходимой для размещения солнечной тепловой станции электрической мощностью 10 MВт, учитывая, что площадь земли под зеркалами должна быть в 2 раза больше площади самих зеркал гелиостатов.

Задача №9 (5 Кл)

Хозяин одноэтажного розничного магазина решил обеспечить электроэнергией свое небольшое предприятие — установить солнечные батареи. Фотоэлементы будут мон-тироваться на горизонтальной крыше.

Требования к освещению магазина — 10 ватт на квадратный метр площади потолка. Среднегодовая мощность солнечного излучения в городе (на единицу площади) — 150 Вт/м2, КПД кремниевой солнечной батареи — 15%, эффективность зарядки–разрядки батареи — 80%.

Предполагая, что площадь крыши равна площади потолка, оцените, какая часть площади крыши будет занята панелями батареи?

Задача №10 (5 Кл)

Бригада рабочих ремонтирует бетонную плотину гидроэлектростанции, поврежденную землетрясением. Для этого рабочие заделывают трещины в плотине специальным полимерным клеем.

Сколько времени потребуется рабочим на ремонт плотины, если средняя глубина трещины равна h = 80 см, ее ширина L= 5 мм, на каждом квадратном метре плотины насчитывается трещин суммарной длиной около L = 0,5 м, а рабочие успевают за сутки закачать в трещины 5 тонн клея. Высота плотины H= 50 м, ширина S = 300 м, плотность полимерного клея = 4000 кг/м3.


Задача №1 (3 Кл)

Опиши схему передачи электроэнергии потребителю. Предложи свой вариант разумного энергопотребления. Как можно уменьшить расход электрической и тепловой энергии в квартире (доме), где ты живешь? Один из возможных способов решения задачи: напиши список, на что была потрачена энергия за последние 24 часа и подумай, как можно разумно сократить потребление энергии на следующий день. Ты можешь предложить свой способ решения этой задачи.


Задача №2 (3 Кл)


Назови крупнейшие в России объекты альтернативной энергетики. Как развивается процесс использования фотоэлектрических электростанций? Опиши принцип работы аккумулирующей гидроэлектростанции.


Задача №3 (3 Кл)


Что такое линейная молния и как от нее защититься?


Задача №4 (3 Кл)

Объясни необходимость использования высоких напряжений для передачи электрической энергии на большие расстояния. Электрооборудование под напряжением – объект повышенной опасности. Докажи этот тезис.


Задача №5 (5 Кл)

Значительную экономию энергии дает рекуперативное торможение и движение на спусках электропоезда, когда его электродвигатели переводятся в генеративный режим и начинают давать ток, который возвращается в общую контактную сеть питания. Какие превращения энергии происходят при рекуперативном торможении?


Задача №6 (5 Кл)


Предлагается проект аккумулирующей газотурбинной электростанции. В основе проекта – использование заброшенных шахт. Ночью за счет свободной мощности энергосети воздух закачивается под землю. Станция работает при максимальной нагрузке в утреннее и вечернее время. За счет какой энергии может вырабатывать электроэнергию такая станция?


Задача №7 (5 Кл)


Для автоматического отключения потребителя тока, например электродвигателя, в случае, когда сила тока превышает допустимое значение, используют тепловое реле, основной частью которого является биметаллическая пластинка 1, состоящая из двух сваренных пластинок. При изменении температуры нижняя пластинка изменяет свою длину значительнее, чем верхняя. Реле имеет нихромовую спираль 2, включенную последовательно с потребителем М, контакты 3 и 4, а также рычаг 5 с пружиной 6. Изучите схему реле и объясните его принцип действия.

Energo-zadacha.png


Задача №8 (5 Кл)


Energo-dla-vceh-zadacha 2.jpg


Задача №9 (5 Кл)


Energo-dla-vceh zadacha.png




На главную

На страницу проекта Энергетика для всех