石炭で火力発電する
まさお：ぼくたちはようやく、石炭で火力発電するところまできた。それでは、石炭で火力発電するのをエネルギーの面から説明できるかな。
ハナコ：ほら、きたわよ。タロウ。まさおの得意なやつ。
タロウ：そんなのお茶の子さいさい、お茶の子だよ。
ま：じゃ、タロウに説明してもらおう！
タ：それはですね、石炭を燃やせばいいのですよ。石炭に火をつけて、燃やして発電する。
ま：ほう、それから。石炭を燃やすと、熱くなるね。その熱で発電できるのかな？
タ：はい、その通り。
ハ：ちょっと待ってよ。タロウ。熱からどうして発電できるのかな。熱がそのまま電気に換わるのか？
タ：そうじゃないのかな。。。
ま：みんな、やかんは知っているよね。
ハ：知ってる。知ってる。それでお湯をかわすのよね。
ま：そうだ。たとえば、やかんでお湯を沸かす時、火を付けるよね。たとえばガスコンロ。ストーブでもいい。それでお湯を沸かす。お湯が沸騰すると、どうなるかな？
ハ：やかんから湯気がでる。
ま：そうだ。それはどうしてだ？
タ：えーと、えーと。コンロやストーブの火が熱いので、お湯が沸くんだよ。
ま：そしてお湯が沸くと、どうなる。
ハ：湯気が出るわ。
ま：その湯気とは？？？
タ：ああ、わかった。蒸気だよ。蒸気。
ま：蒸気とは何だ？
ハ：ああ、そうだわ。水が沸騰して、気化するのよ。
ま：よし、いいぞ。気化するとは、水がどうなったのかな？
ハ：気体になったということでしょう。違うかしら
ま：そうだ。そして、気体である蒸気は熱いよね。それが、熱エネルギーで熱くなったのはわかると思う。さて気体が熱いと、どうなるんだろう？
ハ：ええ、何それ。わかんない。
タ：ひょっとして、熱いところから冷たいところに動くということ？
ま：ひょっとしなくても、熱いところから冷たいところに動くんだ。ということは、どうなったんだ。エネルギーとして考えてごらん。
ハ：はい、わかった。熱エネルギーが運動エネルギーに換わったんでしょう。
ま：その通り。そして発電所では、この運動エネルギーを使ってタービンを回すんだね。その回転エネルギーで発電機を回すと、運動エネルギーが電気エネルギーに換わるんだ。
火力発電では、こうして発電する。それではタロウ、まとめてくれるかな。
タ：ええ、ぼくが。どうして。
ハ：大丈夫。タロウ、できるわよ。
タ：えーと、まず石炭を燃やして熱をつくるんだよ。その熱でお湯を沸かして、蒸気にする。蒸気は熱いので、冷たいところに動こうとする。そうして、運動エネルギーに換わるんだ。
ま：タロウ、いいぞ。そして？
タ：その運動エネルギーでタービンを回すんだ。それで発電機を回すと、今度は運動エネルギーが電気エネルギーに換わるんだよね。
ま：ようし、うまく説明できた。今日は、ここまでにしよう。
ハ：タロウ、やったわね。すごーい。
2021年10月12日、まさお
関連記事：
小川の水では、大きな機械をたくさん動かせない
若い粉職人は何を失ったのか？
水車小屋が必要になったのはなぜ？
関連サイト：
火力発電の基本原理 – 電気事業連合会
Leave a Comment