Activitat 3: Les turbines de vapor
Abans de començar...
T'ha quedat clar com funciona la màquina de vapor de Watt?? Repassa si cal amb el professor amb ajuda dels GIFs de sota:
 |
 |
Ara anem a investigar com funciona la versió moderna de la màquina de vapor: LA TURBINA DE VAPOR
|
Les turbines de vapor són màquines tèrmiques de combustió externa, que transforma l'energia calorífica del vapor en energia cinètica de moviment. Aquests motors tèrmics s'utilitzen en centrals termoelèctriques per produir electricitat gràcies a un generador elèctric anomenat alternador A més de la turbina, les centrals tenen un condensador (on el vapor es torna líquid) i una bomba per portar l'aigua de nou a la caldera. |
 |
Anem a veure com funciona la turbina amb el vídeo que tens a continuació, i després contesta les preguntes a través d'aquesta mateixa tasca (CONSELL: Dóna una lectura ràpida primer a les preguntes, per a centrar-te més o menys en els conceptes que explica el video)
ACTIVITAT
Contesta les següents preguntes a través d'aquesta mateixa tasca.
RESPON (15 punts cadascuna)
1. A continuació tens un llistat desordenat dels elements i funcions de les turbines i màquines de vapor. Relaciona cada funció amb l'element de la turbina i de la màquina que la realitza:
| FUNCIÓ | TURBINA DE VAPOR | MÀQUINA DE VAPOR DE WATT |
|
|
|
2. Com s'aconsegueix moure els àleps mòbils de la turbina? . No només pensis en com la força del vapor mou els àleps, sinó en els elements que fan que s'aprofiti millor aquesta força. Compara-ho amb com es mou el pistó a la màquina de vapor
3. El treball útil en la màquina de vapor, servia per moure trens, o rodes en fàbriques. Què ha de moure una turbina de vapor per aconseguir electricitat (mira l'apartat "abans de començar" on explica breument que és una turbina de vapor) ? La bomba que ha d'impulsar l'aigua condensada de nou a la caldera, es pot considerar energia no aprofitada per produir energia elèctrica, és a dir, pèrdues. On creus que també es produeixen altres pèrdues d'energia? (recorda que les pèrdues més típiques en un motor solen ser per calor dissipat o fricció).
4. A l'època de la màquina de Watt ja hi havia sistemes per aprofitar la força de l'aire o l'aigua en forma de molins amb pales semblants a la turbina que estàs estudiant. Per què llavors no es van fer aquest tipus de turbines per aprofitar la força del vapor a l'època de Watt? AJUDA: Pensa en els materials i en el disseny/forma de les parts de la turbina actual i la màquina de vapor de fa 200 anys.
INVESTIGA (20 punts)
5. Una forma de guanyar rendiment en les turbines de vapor, és en les anomenades centrals de cogeneració, i les de bombeig. Investiga com ho fan per aprofitar més l'energia de la turbina i explica-ho breument.
REPTE (20 punts)
6. Com has vist, anem augmentant la mida de les paletes (àleps) per aprofitar millor el vapor, ja que aquest s'expandeix en disminuir la temperatura.
També has vist que el vapor es reescalfa per aprofitar-ho més encara abans d'entrar en un altre bloc de paletes.
Fes un esquema d'una màquina de vapor de Watt, afegint aquestes dos idees per fer diferents etapes per aprofitar millor l'energia del vapor.
AJUDA:
Busca un esquema simple de la màquina de vapor de Watt per internet.
Copia-la en un editor de dibuix (el Paint mateix), i dibuixa a sobre els elements nous.
També pots fer-ho tot en un full a mà si ho prefereixes.
Per posar la imatge a l'àrea de text de la tasca, mira aquest tutorial:
Resum de la qualificació
| Ocult per a l'estudiantat | No |
|---|---|
| Participants | 114 |
| S'han tramès | 0 |
| Necessiten qualificació | 0 |
| Temps restant | La tasca ha vençut |
| Trameses fora de termini | Sols és permès per als participants que tenen concedida una pròrroga. |