5. Aşağıda nükleer santralin basitleştirilmiş şeması verilmiştir. Nükleer santralde, reaktör çekirdeğinde meydana gelen nükleer reaksiyonlar sayesinde su yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılarak buhar hâline gelir. Oluşan bu yüksek basınçlı buhar, türbinleri döndürerek jeneratörler aracılığıyla elektrik enerjisi üretimini sağlar. Türbinlerden geçen buhar, yoğuşturucu (kondansör) bölgesine yönlendirilir. Bu aşamada, dış kaynaklı soğutma suyu T1 sıcaklığında yoğuşturucuya girer ve T2 sıcaklığında çıkar. Böylece buhar soğutularak tekrar sıvı hâle gelir. Yoğuşan su, pompa yardımıyla yeniden reaktöre gönderilir ve sistem çevrimi tamamlanmış olur. Türbin Jeneratör Reaktör T2 . Kondansör T1 Pompa Buna göre aşağıda verilen soruları cevaplayınız. 5.1. Nükleer santralde reaktördeki suyun buharlaşarak türbini döndürmesi sürecinde hangi ısı aktarım yolu etkilidir? Bu ısı aktarım yolunun temel niteliğini açıklayınız. 5.2. Nükleer santralde yoğuşturucuya giren suyun T1 sıcaklığında girip T2 sıcaklığında çıkması sırasında gerçekleşen ısı aktarım yolu nedir? Bu ısı aktarım yolunun nasıl gerçekleştiğini açıklayınız.
MEB’in resmi çözümünü göster
5. 5.1. Nükleer santralde reaktördeki suyun buharlaşarak türbini döndürmesi sürecinde ısı aktarım yolu olarak konveksiyon etkilidir. Konveksiyon, ısı enerjisinin akışkan (sıvı ya da gaz) hareketiyle taşınmasıdır. Bu tür ısı aktarımı, sıcak bir yüzeyin temas ettiği sıvı veya gazın ısınmasıyla başlar; ısınan akışkan genleşir, yoğunluğu azalır ve yukarı doğru hareket ederken yerine daha soğuk ve yoğun akışkan gelir. Böylece bir ısı taşıma döngüsü oluşur. TAM PUAN (10 PUAN) Öğrenci açıklamayı doğru yaparsa tam puan alır. SIFIR PUAN Öğrenci cevap vermez veya yanlış cevap verirse puan alamaz. 5.2. Nükleer santralde yoğuşturucuya giren suyun T1 sıcaklığında girip T2 sıcaklığında çıkması sırasında gerçekleşen temel ısı aktarım yolu iletimdir. Türbinlerden gelen sıcak buhar, yoğuşturucudaki soğuk boruların dış yüzeyine temas ettiğinde ısı enerjisi buhardan boruya, ardından borunun içindeki soğutma suyuna doğru moleküller arası enerji aktarımıyla iletilir. Bu süreçte buhar soğuyarak yoğuşur ve sıvı hâle gelirken, soğutma suyu ısınarak T2 sıcaklığında çıkar. TAM PUAN (10 PUAN) Öğrenci açıklamayı doğru yaparsa tam puan alır. SIFIR PUAN Öğrenci cevap vermez veya yanlış cevap verirse puan alamaz.