Энергетика: за и против.

Энергетика

Холодильник

Паровая машина

Тепловые машины

Реактивный двигатель

Турбина

(паровая, газовая)

Ьд

ДВС

(карбюраторный, дизельный)

История создания паровых машин

Говорят, более двух тысяч лет назад в ІІІ в. до н. э. греческий математик и механик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара.

Рисунок пушки Архимеда и её описание были найдены в рукописях великого итальянского ученого Леонардо да Винчи спустя 18 столетий.

Примерно тремя столетиями позже в Александрии жил выдающийся ученый Герон, который создал первую паровую машину. Полый шар был подвижно закреплен на двух трубах, через которые подавался пар из небольшого котла. Пар наполнял шар и выходил через две трубки, отходящие от противоположных его сторон. Струи выходящего пара заставляли шар вращаться. Хотя это устройство представляло определенный интерес, в те времена оно оказалось бесполезным .

1698 г.

Дени Папен

1698 г.

Томас Сэвери

1705 г.

Томас Ньюкомен

Развитие

паровых машин

1763 г.

И. И.Ползунов

1782 г.

Джеймс Уатт

1860 г.

Этьен Ленуар

1867 г.

Николай Отто

Развитие ДВС

1897 г.

Рудольф Дизель

1883 г.

Готлиб Даймлер

Сравнительная характеристика ДВС

ДВС Ленуара

Двуктактный рабочий цикл, рабочее топливо – смесь светильного газа (метан и водород) и воздуха. КПД – 4%

ДВС Отто

Четырехтактный рабочий цикл, рабочее топливо – смесь газа с водородом.

ДВС Даймлера

Четырехтактный рабочий цикл, рабочее топливо – бензин, что позволило в несколько раз увеличить обороты коленчатого вала, доведя его до 900 об/мин. Мощность возросла почти в два раза

ДВС Дизеля

Четырехктактный рабочий цикл, в цилиндр двигателя поступает только воздух, который нагревается на столько, что впрыскиваемое топливо сразу воспламеняется. КПД – 44%

Ф. А. Цандер

В. П. Глушко

(1931-1940)

Развитие

реактивных двигателей

ОРМ-3

ОРМ-5

ОР-1

Краткое описание

Краткое описание

Тяга

Тяга

С цилиндрическим соплом, с водяным охлаждением. Окислители: жидкий кислород, азотный тетроксид, азотная кислота. Горючее: бензин, керосин

Паяльная лампа, переделанная в реактивный двигатель, работавший на воздушно-бензиновой смеси

ОРМ-65

ОРМ-50

до

20 кгс

до

145 кгс

С химическим зажиганием азотно – кислотно -керосинового топлива

С ручным автоматическим пуском, регулируемой в полете тягой, на высококипящем топливе, выдерживали до 50 запусков

150 кгс

300 - 900 кгс

Положительная роль тепловых двигателей в жизни и развитии человечества

Применение

тепловых двигателей

Выработка

электроэнергии

(ГЭС, ТЭС, АЭС)

Исследование

космоса и планет

Транспорт

Негативное влияние и результаты работы тепловых машин

Выделение большого

количества теплоты

Загрязнение атмосферы

газообразными выбросами

Радиоактивное

загрязнение

Смог

Парниковый эффект

Озоновые дыры

в атмосфере

Глобальное потепление

Кислотные дожди

Основные газовые примеси в атмосфере

Антропогенные изменения в атмосфере

Основные газовые примеси в атмосфере

Диоксид С

«Парниковый эффект»

Метан

Разрушение слоя озона

Оксиды азота

Кислотные дожди

Оксид азота ( І )

Фотохимический смог

Диоксид серы

Пониженная видимость атмосферы

Фреоны

Ослабление самоочищения атмосферы

озон

Газ усиливает эффект

Газ ослабляет эффект

Экологическое влияние ГЭС

• затопление огромных площадей родящих земель;
• подъем уровня грунтовых вод;
• заболоченность территорий и выведение из севооборота значительных площадей земли;
• «цветение» водохранилищ, что приводит к гибели рыб и других жителей водоемов.

Экологическое влияние ТЭС

• выделение большого количества теплоты;
• загрязнение атмосферы газообразными выбросами;
• радиоактивное загрязнение;
• загрязнение земной поверхности шлаками и карьерами.

Экологическое влияние АЭС

• загрязнение атмосферы радиоактивным газом радоном;
• радиоактивное загрязнение машин, помещений, оборудования, одежды персонала, находящегося на территории АЭС;
• утилизация радиоактивных отходов;
• значительное тепловое загрязнение

Структура мощности, КПД

и выработки электроэнергии

Виды электростанций

Мощность,

млн кВт

Все электростанции в том числе:

52,8

КПД, %

ГЭС

Выработка электроэнергии, млрд кВт/год

ТЭС

4,7

173

36,3

89%

АЭС

40%

11,8

12,2

84,6

17%

76,2

26 апреля 1986 г.

Последствия аварии на ЧАЭС

• Во время взрыва четвертого энергоблока было выброшено в атмосферу 10-12% легких радионуклидов йода, цезия, теллурия; 3-6% тугоплавких радионуклидов бария, стронция, плутония.
• Выброс причинил загрязнение воздуха, водоемов, поверхности грунта (почти 20%).
• В Украине являются загрязненными 5 млн. га.
• Чернобыльская катастрофа ослабила иммунную систему людей и животных, в результате чего усложнилось протекание таких болезней, как грипп, воспаление легких, повысилась смертность от «обычных болезней».
• Наблюдается аномалия у растений: гигантизм листьев у деревьев, превращение некоторых растений в такое состояние, что трудно определить их вид.
• Участилось появление некоторых нежизнеспособных мутантов у животных.

Суммарное загрязнение европейских стран 137 С s

от чернобыльской аварии

Страна

Площадь, х10 3 км 2

Страны

Австрия

Белоруссия

Чернобыльские выпадения

территории с загрязнением выше 1 Ки/км 2

84

ПБк

11,08

210

Великобритания

43,50

0,6

кКи

Германия

240

42,0

% от суммарного выпадения в Европе

15,0

Греция

350

0,16

400,0

2,5

0,53

Италия

0,32

130

23,4

14,0

1,2

1,24

Норвегия

280

Польша

320

1,35

32,0

0,8

0,69

19,0

0,57

1,9

7,18

Россия

310

1,1

3800

0,52

Румыния

15,0

2,0

53,0

0,4

Словакия

0,9

59,30

240

Словения

49

1,20

19,0

11,0

3,1

20

1,5

520,0

0,6

0,02

Украина

600

0,61

29,3

0,18

Финляндия

41,0

4,7

0,33

Чехия

2,3

37,63

340

Швейцария

79

19,00

12,0

8,9

0,3

3,1

Швеция

0,5

0,21

310,0

41

18,8

Европа в целом

0,73

0,34

83,0

450

9700

Весь мир

23,44

4,8

0,27

9,3

7,3

2,9

0,5

207,5

0,4

79,0

64,0

4,5

1700,0

77,0

100,0

2100,0

Схема воздействия транспорта на окружающую среду

В о з д у х

П о ч в а

Вредные вещества

в отработанных газах,

твердые частицы,

поднимаемые с пылью

колесами автомашин

Отходы, загрязненные

нефтепродуктами,

сажевые частицы,

образовавшиеся при

стирании автошин

на дорогах

В о д а

Стоки с автомоек, стоянок, гаражей,

АЗС, автодорог. Хлориды,

используемые для борьбы с гололедом

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта (на одном перекрестке)

Машины

Легковые

m(CO) ,

г/мин

t, мин

10

m(CO 2 ) ,

г/мин

n

0,035

Грузовые

к

193

10

0,017

0,217

Автобусы

m(NO 2 ) ,

г/мин

0,2

m( сажи ) ,

г/мин

10

3

0,017

0,002

9

М, г

3

0,04

0,2

0,001

6

3

1,1

1702

0,001

356

1,1

237

n – количество машин, остановившихся у светофора;

к – максимальное число переключений.

Подсчитаем общую массу выделившихся токсичных продуктов:

М= tnk (m(CO) г/мин + m(CO 2 ) г/мин + m(NO 2 ) г/мин + m( сажи ) г/мин )

М = 1702 г + 356 г + 237 г ≈ 2 кг

Таким образом, за 10 минут в окружающую среду выделяется до 2 кг токсичных продуктов. Нетрудно подсчитать, что в сутки выбрасывается ≈ 290 кг, а в год до 10 5 кг.

И это только на одном перекрестке, а таких перекрестков в городе много…

А в мире?

Нужно задуматься!

Что же делать?

Или…

Земля

Солнце

Альтернативные

источники энергии

Мировой

океан

Ветер

Реки

«Счастливой будет та эпоха, когда чистолюбие начнёт видеть величие и славу только в приобретении новых знаний и покинет нечистые источники, которыми оно пыталось утолить свою жажду. То были источники бедствий и тщеславия, утолявшие жажду только невежд, героев – завоевателей и истребителей человеческого рода.

Довольно почестей Александрам!

Да здравствует Архимед!»