ГДЗ · Фізика · 9 клас

Сторінка 186

Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 1 (с. 186)–7 (с. 186) · 7 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 24. Відбивання світла

Завдання 1 (с. 186)

Місце будівництва СТЕС

Поясніть причину вибору пустель для розміщення сонячних теплових електростанцій (СТЕС).

Розв’язання

Сонячні теплові електростанції потребують максимальної кількості сонячного випромінювання для нагрівання води в котлі.
У пустелях хмар мало, а сонце світить майже щодня протягом тривалих періодів, що забезпечує стабільну роботу станції.

Відповідь:

СТЕС будують у пустелях через високу сонячну активність та відсутність хмар, що дозволяє ефективно збирати енергію.

Завдання 2 (с. 186)

Відмінність станцій

Опишіть головну відмінність між звичайною тепловою електростанцією та сонячною тепловою (СТЕС).

Розв’язання

У звичайній тепловій електростанції тепло отримують шляхом спалювання палива (вугілля, газу) у котлі.
У сонячній тепловій електростанції (СТЕС) тепло для нагрівання води отримується безпосередньо від Сонця.

Відповідь:

Головна відмінність полягає в джерелі тепла: у звичайної ТЕС це спалюване паливо, а в СТЕС — сонячне світло.

Завдання 3 (с. 186)

Розрахунок площі дзеркал

На баштовій СТЕС 10 000 дзеркал (геліостатів), площа кожного з яких $10 м^{2}$ . Знайдіть загальну площу всіх дзеркал і кількість футбольних полів, необхідну для їх розміщення.

Розв’язання

Обчислимо загальну площу дзеркал: $S_{заг} = 10000 \times 10 м^{2} = 100000 м^{2}$ .
Візьмемо стандартну площу футбольного поля як $7140 м^{2}$ (це середнє значення між мінімальними та максимальними розмірами за правилами).
Поділимо загальну площу на площу одного поля: $N = \frac{100 000}{7 140} \approx 14$ .

Відповідь:

Загальна площа дзеркал становить $100000 м^{2}$ , що приблизно дорівнює площі 14 футбольних полів.

Завдання 4 (с. 186)

Час затінення світла від Сонця

Уявити, що Сонце закрила величезна космічна хмара. Відстань від Сонця до Землі $d \approx 150 млн км$ . Потрібно знайти час, через який світло перестане надходити до котла СТЕС.

Розв’язання

Переведемо відстань у кілометри: $d = 150 млн км = 150000000 км$ .
Знайдемо час за формулою $t = \frac{d}{c}$ , де $c = 300000 км / с$ .
Обчислимо: $t = \frac{150 000 000}{300 000} = 500 с$ .

Відповідь:

Світло перестане надходити через $500 с$ (або $8 хв 20 с$ ).

Завдання 5 (с. 186)

Накопичення тепла для роботи вночі

СТЕС не працює вдень, коли хмарно або уночі. Потрібно запропонувати спосіб накопичення тепла вдень для використання вночі.

Розв’язання

Під час сонячної активності воду в котлі нагрівають до дуже високої температури (або утворюють пару).
Нагріту воду або пару можна зберігати в спеціальних теплоізольованих резервуарах (наприклад, у танках із пінополістиролом) протягом ночі.
Вночі нагріту рідину подають до турбіни для вироблення електроенергії, як і звичайне паливо.

Відповідь:

Можна використовувати великі теплоізольовані резервуари для зберігання нагрітої води або розплавленого солі (якщо використовується сіль), які накопичують тепло вдень і віддають його турбіні вночі.

Завдання 6 (с. 186)

Розрахунок кількості родин, що забезпечує станція

Потужність СТЕС $P = 392 МВт$ . Споживання однієї родини $E_{р} = 400 кВт \cdot год / міс$ . У пустелі 340 сонячних днів на рік, станція працює в середньому 10 год на добу. Потрібно знайти кількість родин.

Розв’язання

Переведемо потужність у кіловати: $P = 392 МВт = 392000 кВт$ .
Знайдемо загальний час роботи станції за рік: $t = 340 днів \cdot 10 год / добу = 3400 год$ .
Обчислимо загальну вироблену енергію: $E_{заг} = 392000 кВт \cdot 3400 год = 1332800000 кВт \cdot год$ .
Знайдемо кількість родин: $N = \frac{1 332 800 000}{400} = 3332000$ .

Відповідь:

Така станція може забезпечити електроенергією $3332000$ родин.

Завдання 7 (с. 186)

Схема відбиття світла геліостатом

Намалювати схему променів для одного геліостата баштової СТЕС у двох випадках: а) Сонце прямо над баштою; б) Сонце низько над горизонтом. На схемі показати кут падіння і кут відбивання.

Розв’язання

Малюємо перпендикуляр до поверхні дзеркала в точці падіння променя.
Випадок а (Сонце над баштою): Зображуємо падаючий промінь, що йде вертикально вниз ( $α = 0^{\circ}$ ). Відбитий промінь також йде вертикально вгору до котла ( $β = 0^{\circ}$ ).
Випадок б (Сонце низько): Зображуємо падаючий промінь під гострим кутом $α$ від перпендикуляра. Відбитий промінь зображуємо так, щоб кут $β$ між ним і перпендикуляром був дорівнював $α$ .

Відповідь:

Схема складається з двох випадків. У першому (Сонце над баштою) промінь падає вертикально вниз і відбивається вертикально вгору ( $α = β = 0^{\circ}$ ). У другому (Сонце низько) кут падіння $α$ дорівнює куту відбивання $β$ , але обидва кути є гострими, і промені йдуть під кутом до горизонту.