какие еще тепловые двигатели кроме двигателей внутреннего сгорания оказывают отрицательное влияния
Экологические проблемы использования тепловых двигателей
Сохранение земли – важная задача, ведь прогресс ведет к неизбежным изменениям и загрязнению окружающей среды. Одна из проблем, которая сильно влияет на загрязнение это применение тепловых машин.
История создания и принцип действия
Тепловой двигатель – устройство, превращающее тепловую энергию в механическую. Древнегреческий учёный Герон Александрийский ещё в первом веке до н. э. описал в трактате «Пневматика» паровую турбину, которую назвал шаром Эола. Во втором веке появились первые примитивные устройства в Риме. Реактивный двигатель известен человечеству с далёких времён. Он применялся для образования реактивных снарядов и фейерверков в Китае и других азиатских государствах в XIII веке. Современные тепловые двигатели начали появляться в конце XVIII века. И. Ползунов — изобретатель из Алтая в 1764 году предложил проект первого аппарата в мире, который использовал горячий пар для превращения теплоты в механическую энергию. Испытания установки были успешно завершены в конце 1765 года. Машина была работоспособной, но широкого применения не получила. Патентное право на паровой агрегат не был оформлен. Сегодня изобретателем первой паровой установки считается Джеймс Уатт – изобретатель из Англии.
Для работы двигателя нужна разность давлений по обе стороны поршня двигателя. Она создаётся при нагревании рабочего тела (сгорание топлива). После повышения температуры на сотни градусов, газ, обладая достаточной внутренней энергией, расширяется и совершает работу. Пока не охладится до температуры окружающей среды.
Виды тепловых двигателей:
Э. Ленуар в 1860 году создал первый ДВС. Четырёхтактный двигатель применяют в автомобилях.
В чём экологические проблемы использования тепловых машин
Проблема №1 заключается в нагревании окружающей среды, атмосферы. Вследствие чего наблюдается глобальное потепление и таяние ледников. Влияние на экологию:
Как происходит загрязнение
При работе теплового двигателя сжигаются нефть и уголь с выбросом серных и азотных соединений. Постоянное выделение теплоты в атмосферу приводит к увеличению средней температуры на Земле. С использованием тепловых машин вырос объём углекислого газа в воздухе — это может создать «парниковый эффект». Ежегодное повышение температуры на планете в дальнейшем приведёт к полной перемене климата (как считают учёные).
Негативное влияние на экологию
Вред, связанный с применением тепловых двигателей давно доказан. Они издавна загрязняли окружающий воздух. Дополнительный отрицательный эффект был связан с составом дыма. Мелкодисперсная угольная пыль попадала в лёгкие человека. Химический состав выбросов современного транспорта ещё хуже. Поэтому наблюдаются болезни лёгких: аллергические, обструктивные изменения; онкологические заболевания.
Экологические проблемы использования тепловых двигателей:
Заключение
Проблемы, связанные с отрицательным воздействием тепловых машин на окружающую атмосферу, никто не отрицает и человечество всё больше внимания обращает на них. Постепенно люди начинают использовать электроавтомобили, больше электровозов, отказываясь от тепловых двигателей.
Экологические проблемы использования тепловых двигателей, способы решения:
Экологические проблемы использования тепловых двигателей
Экологические проблемы сегодня в большей степени связаны с использованием тепловых машин. Чтобы они работали, требуется энергия, получаемая путем сгорания топлива. Опасность для экологии представляют именно продукты горения, которые в крупных городах выбрасываются тоннами в атмосферу. В результате возникает фотохимический смог, ухудшающий видимость и приводящий к тяжелым заболеваниям легких.
Что такое тепловая машина?
Экологические проблемы, провоцируемые тепловыми машинами, появляются за счет физических особенностей данных механизмов. Им для выполнения работы необходима тепловая энергия. Термин «тепловая машина» – объемен, включает разнообразные устройства, окружающие нас ежедневно. Котел парового отопления, самолет, тепловоз – все они относятся к тепловым машинам.
Даже холодильник можно отнести к разряду тепловых машин. Он перемещает тепло из холодильной камеры на радиатор, расположенный на задней стенке. При роботе отмечается минимальный нагрев воздуха вокруг холодильника. Но изменения показателей температуры незначительны, а также отсутствует выброс загрязняющих веществ в атмосферу.
Где можно встретить тепловые двигатели?
Теплодвигатели встречаются повсеместно. Их распространенность настолько велика, что подчас мы их просто не замечаем. Приведем несколько примеров:
Массовое распространение теплодвигателей стало причиной быстрого развития тепловой промышленности, а соответственно привело к усиленному негативному воздействию на окружающую среду.
Как работает тепловая машина?
В основе работе тепловой машины – преобразование тепла в энергию движения. При горении образуется дым, состоящий из частиц топлива. При этом полного сгорания не возникает, что способствует попаданию токсических элементов в атмосферу.
На примере паровоза предлагаем рассмотреть особенности работы тепловой машины. Сегодня локомотивы редко встречаются, их заменили поездами или электровозами.
Топливом для паровоза служит уголь. Он, сгорая, нагревает воду с образованием пара, который за счет давления воздействует на систему поршней, заставляя их двигаться. Поршни соединены с колесами, что приводит их в движение. Поэтому без основного компонента – угля, паровоз не смог бы сдвинуться с места.
Дополнительно горение сопровождается дымом, который выбрасывается через трубу в атмосферу. Стоит вспомнить ретро-кадры старинных тепловозов, приближающиеся к станции в облаке дыма. Урбанизация – польза для человечества и вред для экологии.
Максимальный КПД тепловой машины
Для тепловой машины определяющим фактором эффективности работы считается коэффициент полезного действия (КПД). В основе расчета КПД – формула Карно, основанная на температуре нагревателя и холодильника. Формула позволяет определить идеальный и реальный теплодвигатель.
Рассмотрим в разрезе реальных тепловых машин. Для них существует предел КПД, который определяется следующим:
Поэтому инженеры сегодня занимаются поиском способов безопасного нагрева в сочетании с уменьшением трения элементов двигателя, сокращением потери топлива при неполном сгорании.
Как происходит загрязнение?
Загрязнение окружающей среды под влиянием тепловых двигателей происходит в двух направлениях:
При сжигании топлива в окружающую атмосферу выбрасываются соединения серы и азота. Взаимодействуя с элементами воздуха, формируются кислотные осадки. Они повреждают растения, вызывая некротические изменения листьев. Дополнительно токсические дожди снижают качества почвы и подземных вод, что приводит уменьшению сельскохозяйственных угодий.
Параллельно отмечается сгорание кислорода за счет высокой температуры в выбрасываемом дыме. Уровень углекислого газа, соответственно, растет. Подобный дисбаланс кислорода и углекислого газа провоцирует «парниковый эффект». Климатические изменения, связанные с повышением температуры на планете, отличаются глобальностью и повышенной значимостью для человека, флоры и фауны.
Неполное сгорание топлива
Тепловые двигатели характеризуются неполным сгоранием топлива. В результате в атмосферу попадают горючие газы:
При образовании окиси углерода (за счет выпадения аморфного углерода, не сгораемого при температуре менее 700 градусов) появляется сажа. Она включает смолистые соединения, что провоцирует образование смога над потоком машин.
С увеличением количества автотранспорта на дорогах концентрация продуктов неполного сгорания в атмосферном воздухе неукоснительно растет.
Автомобильная промышленность сегодня развивается в направлении экологически чистых машин, работающих не на бензине. Массово перевести населения на безопасные варианты двигателей – оптимальное, но трудновыполнимое решение.
Негативное влияние на экологию
Вред тепловых двигателей на окружающую среду бесспорный. Безусловно, единичный тепловоз, передвигающийся между населенными пунктами, не представлял опасность. Но человечество развивается, что требует увеличения парка паровозов. Они загрязняли атмосферу с образованием дымных смогов. При этом дополнительный негативный эффект определялся составов дыма. Она содержала мелкодисперсную угольную пыль, которая оседала в легких человек.
Химический коктейль современного транспорта гораздо сложнее. За счет сгорания дизельного топлива, бензина, керосина, мазута появляются соединения, действующие на экологию и человека губительно. При этом если воздействие отдельных компонентов изучено, то комплексное влияние сильнее, сложнее устраняется. Загрязненный воздух поражает легкие, вызывая аллергические и обструктивные изменения. Канцерогенный эффект проявляется ростом онкологических заболеваний.
Экологические проблемы использования тепловых машин – кислотные дожди, разрушение озонового слоя, парниковый эффект. И это далеко не весь перечень.
Методы борьбы с влиянием тепловых машин
Методы решения проблемы опасного воздействия тепловых машин включают:
Человечеству стоит понять, что ресурсы и возможности планеты ограничены. Бесконечно засорять Землю не получится. В конечном итоге мы можем подойти к такой точке невозврата, когда наши действия не принесут эффекта. Задача сегодня – сохранить природу для себя и будущих поколений.
Тепловое загрязнение окружающей среды: источники и последствия
Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование
Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду
Экологические последствия загрязнения атмосферы
Причины появления фотохимического тумана и смога
Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия
Как разобрать и сдать холодильник на металлолом?
Основные химические загрязнители атмосферы
Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии
Естественное и антропогенное загрязнение атмосферы
Системы утилизации тепла дымовых и отходящих газов
Какие еще тепловые двигатели кроме двигателей внутреннего сгорания оказывают отрицательное влияние на окружающую среду?
Какие еще тепловые двигатели кроме двигателей внутреннего сгорания оказывают отрицательное влияние на окружающую среду.
Знаю только дизельный двигатель.
Влияние тепловых двигателей на жизнь человека?
Влияние тепловых двигателей на жизнь человека.
Как по вашему мнению, можно уменьшить вредное влияние тепловых двигателей на окружающую среду?
Как по вашему мнению, можно уменьшить вредное влияние тепловых двигателей на окружающую среду?
Какие меры предпринимают для защиты окружающей среды от вредных выбросов тепловых двигателей?
Какие меры предпринимают для защиты окружающей среды от вредных выбросов тепловых двигателей?
Отражается ли есть неполное сгорание топлива автомобильным двигателем на его кпд?
Отражается ли есть неполное сгорание топлива автомобильным двигателем на его кпд?
На окружающей среде?
Помогите пожалуйста ответить на вопросы?
Помогите пожалуйста ответить на вопросы!
1)Что называется КПД теплового двигателя?
Каковы пути его повышение?
2) К каким отрицательным последствиям для окружающей среды приводит широкое использование тепловых машин в энергетике и на транспорте?
3)Каковы пути уменьшения отрицательного влияния тепловых машин на окружающую среду?
1. Какие двигатели называют тепловыми?
1. Какие двигатели называют тепловыми?
2. Что в двигателе внутреннего сгорания называют нагревателем?
3. Что в двигателе внутреннего сгорания называют холодильником?
4. Что в двигателе внутреннего сгорания называют рабочим телом?
5. Что называют коэффициентом полезного действия теплового двигателя?
6. На каком законе основана работа теплового двигателя?
7. Почему при сжатии горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания его температура увеличивается?
9. Для чего топливо в цилиндры двигателя внутреннего сгорания подаётся в распыленном состоянии?
10. Как влияет неполное сгорание топлива на коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания?
___________________на окружающую среду?
Тепловой двигатель, КПД которого 35%, выполнил полезную работу 700 кДж?
Тепловой двигатель, КПД которого 35%, выполнил полезную работу 700 кДж.
Какое количество тепла двигатель переда окружающей среде?
Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания?
Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания?
Двигатель внутреннего сгорания что это?
Двигатель внутреннего сгорания что это.
Где еще кроме автомобилей применяют двигатель внутреннего сгорания?
Где еще кроме автомобилей применяют двигатель внутреннего сгорания.
Найдем сначало какое давление окозывает плот с грузом на поверхность воды по формуле P = f×h×g = 1000×10×0. 2 = 2000Па Используя фармулу для назождения давления Р = F / S F = P×S = 2000×0. 2 = 400H F = mg m = F / g = 400 / 10 = 40кг.
B = 30 мТл = 0, 03 Тл j = 50 см = 0, 5 м I = 12 A a = 90.
1Дано : 2Найти F 3Решение r = r2 + r3, то заряд q3лежит на прямой, соединяющей заряды q1и q2.
Мое мнение : по тексту задачи автор указывает, что наступил режим насыщения. Значит в единицу времени к аноду приходит постоянное количество электронов, и анодный ток в данный момент не меняется. По всем признакам надо выбирать ответ 1. Вероятно а..
Не вижу особой разницы, в комментариях или здесь, но, добавлю, спасибо.
Ответ : 5, 1•10 ^ 8 Дж ; 0, 54•10 ^ 7 Дж.
Главные проблемы экологии, связанные с использованием тепловых машин
Содержание:
Тепловой двигатель – агрегат, трансформирующий тепловую энергию (преимущественно сжатого газа) в механическую. Тепло в машине образуется вследствие сжигания топлива в цилиндре либо камере внутреннего сгорания. Рассмотрим экологические проблемы использования тепловых двигателей.
Негативное воздействие
Исходя из второго закона термодинамики, коэффициент полезного действия тепловых двигателей ниже единицы: 0,5-0,85. Иногда часть образуемого при работе мотора тепла используется для обогрева салона автомобилей, зданий, но в основном выбрасывается в атмосферу.
Тепловые двигатели устанавливаются не только в транспортных средствах, они применяются для генерирования электрической энергии на электростанциях: ГЭС, АЭС, ТЭС.
Кроме бессмысленного сжигания природных ресурсов – нефтепродуктов – с тепловыми двигателями связаны и иные проблемы экологии. Сжигание каменного угля и нефтепродуктов (дизельное топливо, бензин, керосин) сопровождается выбросом в атмосферу множества вредных для живых организмов веществ, их соединений:
Среди выделяемых вследствие сжигания топлива автомобилей наиболее изучен ароматический углеводород бензпирен – вещество с сильным канцерогенным воздействием на организм человека и животных.
Сжигание серосодержащих бензинов приводит к образованию серной кислоты, выпадающей в виде кислотных дождей, этилированных – соединения бора, хрома свинца. Все эти вещества ослабляют иммунитет, при постоянном вдыхании, например, при образовании висящего несколько дней над городом смога, могут привести к иммунодефициту. Сами выхлопы отрицательно влияют на дыхательную систему: вызывают раздражение, гайморит, бронхит, способствуют развитию рака лёгких, образованию атеросклеротических бляшек, вызывают деменцию.
Усугубляются проблемы экологии, связанные с использованием тепловых машин, на атомных электростанциях – возникает неразрешимая проблема утилизации и хранения отработанного радиоактивного топлива.
Кроме выбросов миллионов тонн отравляющих веществ тепловые двигатели отбирают из атмосферы кислород, нужный им для окисления топлива.
Добыча, переработка нефтепродуктов, производство самих двигателей, их обслуживание и утилизация также связаны с огромными затратами, дополнительным загрязнением и разрушением окружающей среды. Например, для плавки металла нужна электроэнергия, получаемая благодаря использованию тепловых двигателей на электростанциях. Чего только стоят разливы нефти в Мексиканском заливе.
Экологические проблемы, связанные с применением тепловых машин
В чем экологическая проблема использования тепловых машин
Самой первой и глобальной проблемой является то, что тепловые механизмы с помощью своих выбросов способны нагревать окружающие предметы и атмосферу в целом. А это становится причиной глобального потепления и резкого таяния ледников. По словам специалистов, именно рука человека привела к тому, что уровень Мирового океана начал значительно повышаться.
Каждый из нас должен быть готовым к тому, что изменение условий окружающей среды повлияет и на образ жизнедеятельности человека. Несмотря на столь серьезную угрозу, человечество мало задумывается о том, какой будет жизнь на планете Земля через пару десятков лет.
Где можно встретить тепловые двигатели
На сегодняшний день экологическая проблема использования тепловых машин очень актуальна, ведь использование теплодвигетелей ведется в глобальном масштабе. Оглянитесь вокруг, по всему миру миллионы автомобилей перевозят пассажиров, а также различные грузы. Также не стоит забывать и про авиа- и ракетостроение, а также про загрязнение водных ресурсов судами. Все эти средства оказывают крайне отрицательное влияние на экологию. Под угрозой находится не только атмосфера, но литосфера и гидросфера.
Как происходит загрязнение
Не стоит забывать, что загрязнение воздуха и водных ресурсов происходит за счет того, что во время работы тепловой двигатель сжигает нефть и уголь, и выделяет в окружающее пространство серные и азотные соединения. Все это опасно не только для здоровья человека, но также и способствует вымиранию флоры и фауны всей планеты.
В процессе переработки топлива в атмосферу не только выделяется огромное количество плохих веществ, но также происходит и процесс сжигания кислорода. Идеальная тепловая машина расходует минимальное количество электрической и механической энергии. Однако такой расход будет существовать в любом случае. А это говорит о том, что происходит постоянный процесс отдачи в атмосферу теплоты. Такой процесс приводит к тому, что средние температурные показатели на планете ежегодно увеличиваются. Тепловое загрязнение воздуха опасно также тем, что во время сгорания топливных материалов концентрация углекислого газа в атмосфере значительно повышается, а это станет причиной возникновения на планете «парникового эффекта». По словам ученых, средние температурные показатели на планете с каждым годом увеличиваются, а это несет в себе реальную угрозу тотальной смены климатических условий.
Как работает тепловая машина?
В основе работе тепловой машины – преобразование тепла в энергию движения. При горении образуется дым, состоящий из частиц топлива. При этом полного сгорания не возникает, что способствует попаданию токсических элементов в атмосферу.
На примере паровоза предлагаем рассмотреть особенности работы тепловой машины. Сегодня локомотивы редко встречаются, их заменили поездами или электровозами.
Топливом для паровоза служит уголь. Он, сгорая, нагревает воду с образованием пара, который за счет давления воздействует на систему поршней, заставляя их двигаться. Поршни соединены с колесами, что приводит их в движение. Поэтому без основного компонента – угля, паровоз не смог бы сдвинуться с места.
Советуем почитать: Проблема свалок в России: список крупнейших полигонов
Дополнительно горение сопровождается дымом, который выбрасывается через трубу в атмосферу. Стоит вспомнить ретро-кадры старинных тепловозов, приближающиеся к станции в облаке дыма. Урбанизация – польза для человечества и вред для экологии.
Максимальный КПД тепловой машины
Для тепловой машины определяющим фактором эффективности работы считается коэффициент полезного действия (КПД). В основе расчета КПД – формула Карно, основанная на температуре нагревателя и холодильника. Формула позволяет определить идеальный и реальный теплодвигатель.
Рассмотрим в разрезе реальных тепловых машин. Для них существует предел КПД, который определяется следующим:
Поэтому инженеры сегодня занимаются поиском способов безопасного нагрева в сочетании с уменьшением трения элементов двигателя, сокращением потери топлива при неполном сгорании.
Как происходит загрязнение?
Загрязнение окружающей среды под влиянием тепловых двигателей происходит в двух направлениях:
При сжигании топлива в окружающую атмосферу выбрасываются соединения серы и азота. Взаимодействуя с элементами воздуха, формируются кислотные осадки. Они повреждают растения, вызывая некротические изменения листьев. Дополнительно токсические дожди снижают качества почвы и подземных вод, что приводит уменьшению сельскохозяйственных угодий.
Параллельно отмечается сгорание кислорода за счет высокой температуры в выбрасываемом дыме. Уровень углекислого газа, соответственно, растет. Подобный дисбаланс кислорода и углекислого газа провоцирует «парниковый эффект». Климатические изменения, связанные с повышением температуры на планете, отличаются глобальностью и повышенной значимостью для человека, флоры и фауны.
Неполное сгорание топлива
Тепловые двигатели характеризуются неполным сгоранием топлива. В результате в атмосферу попадают горючие газы:
При образовании окиси углерода (за счет выпадения аморфного углерода, не сгораемого при температуре менее 700 градусов) появляется сажа. Она включает смолистые соединения, что провоцирует образование смога над потоком машин.
С увеличением количества автотранспорта на дорогах концентрация продуктов неполного сгорания в атмосферном воздухе неукоснительно растет.
Автомобильная промышленность сегодня развивается в направлении экологически чистых машин, работающих не на бензине. Массово перевести населения на безопасные варианты двигателей – оптимальное, но трудновыполнимое решение.
Советуем почитать: Основные источники и последствия загрязнения вод мирового океана
Неполное сгорание топлива
Трудно представить себе отрасль человеческой деятельности, в которой не будут задействованы тепловые двигатели. Поэтому несложно разобраться, где используют тепловые машины.
Еще одной экологической проблемой данного вида двигателя является то, что используемое топливо сгорать полностью не может. А это приводит к тому, что воздух заполняется большим количеством выбросов, которые мы постоянно вдыхаем вместе с кислородом. Согласно статистическим данным, тепловые установки выбрасывают в атмосферу ежегодно около двухсот миллионов тонн сажи и золы, около семидесяти тонн оксида серы. К сожалению, эти цифры ежегодно растут. Хотя все цивилизованные страны мира пытаются решить эту проблему, и перейти на более безопасные типы двигателей.
Влияние тепловых двигателей
Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.
Во-первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается.
Во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа.
В-третьих, при сжигании угля и нефти атмосфера загрязняется азотными и серными соединениями, вредными для здоровья человека. А автомобильные двигатели ежегодно выбрасывают в атмосферу два-три тонн свинца.
Выбросы вредных веществ в атмосферу — не единственная сторона воздействия энергетики на природу. Согласно законам термодинамики производство электрической и механической энергии в принципе не может быть осуществлено без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты. Это не может не приводить к постепенному повышению средней температуры на земле, называемое «тепловым загрязнением». Этот эффект усиливается тем, что при сгорании огромного количества топлива повышается концентрация углекислого газа в земной атмосфере. А при большой концентрации углекислого газа атмосфера плохо пропускает тепловое излучение нагретой Солнцем поверхности Земли, что приводит к «парниковому эффекту». В результате описанных процессов средняя температура на Земле в течение последних десятилетий неуклонно повышается. Это грозит глобальным потеплением с нежелательными последствиями, к числу которых относятся таяние ледников и подъем уровня мирового океана.
Серьезная проблема, стоящая перед человечеством — это «экологический кризис». Огромные масштабы преобразования энергии уже начали оказывать «планетарное» воздействие на климат Земли и состав атмосферы.
Кроме того, при сжигании топлива в тепловых двигателях расходуется атмосферный кислород (в наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах) и образуется много вредных веществ, загрязняющих атмосферу.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу эквивалентные количества оксида углерода (углекислого газа). Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи. Во всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.
Токсичными выбросами двигателей внутреннего сгорания (ДВС) являются отработавшие и картерные газы, пары топлива из карбюратора и топливного бака. Основная доля токсичных примесей поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. С картерными газами и парами топлива в атмосферу поступает приблизительно 45 % углеводородов от их общего выброса.
Кроме промышленности, воздух загрязняют и различные виды транспорта, прежде всего автомобильный. Жители больших городов задыхаются от выхлопных газов автомобильных двигателей.
Тепловые машины широко используют на производстве и в быту. По железнодорожным магистралям водят составы мощные тепловозы, по водным путям – теплоходы. Миллионы автомобилей с двигателями внутреннего сгорания перевозят грузы и пассажиров. Поршневыми, турбовинтовыми и турбореактивными двигателями снабжены самолеты и вертолеты. С помощью ракетных двигателей осуществляются запуски искусственных спутников, космических кораблей и станций. Двигатели внутреннего сгорания являются основой механизации производственных процессов в сельском хозяйстве. Их устанавливают на тракторах, комбайнах, самоходных шасси, насосных станциях.
Максимальный КПД тепловой машины
Рассматривая процесс работы тепловых двигателей, стоит обратить внимание на такое понятие, как коэффициент полезного действия. При построении рабочего кругового процесса, очень важно определить, какой из обратимых процессов будет самым экономичным. В физике такое явление рассматривается под названием «цикл Карно». Чтобы найти работу данного цикла, нужно найти сумму всех работ, которые совершает машина, при проведении всех процессов, входящих в строение цикла.
Коэффициент полезного действия зависит от температур охлаждения и нагревания, и в то же время не зависит от природы происхождения рабочего тела. КПД будет всегда меньше единицы, и если есть необходимость его повысить, то нужно уменьшить температуру охлаждения, и в то же время увеличить температуру нагревания.
Сфера применения
Тепловые машины и их применение, экологические проблемы – это информация, с которой должен ознакомиться каждый житель нашей планеты. Тепловой двигатель – это очень важный механизм, способный преобразовывать внутреннюю энергию топлива в механическую. К тепловым машинам можно отнести такие агрегаты, как двигатель внутреннего сгорания, паровые машины, реактивные двигатели, а также газовые турбины. В качестве топлива такие агрегаты могут использовать атомную и солнечную энергии, а также жидкое и твердое топливо.
На сегодняшний день тепловые двигатели устанавливают на атомных и тепловых электростанциях, а также на всех видах транспорта. На самом деле, тяжело представить современную жизнь без деятельности тепловых машин. Современная цивилизация просто не смогла бы существовать без достаточного количества дешевой электроэнергии, а также без всех видов скоростного транспорта. Однако в это же время люди должны задумываться и о возможности сохранить экологию нашей планеты.
Негативное действие тепловых механизмов
Тепловые машины наносят непоправимый вред экологии. Результатом сжигания нефти, угля становится выделение опасных для человечества, флоры, фауны азотных и серных соединений. Также тепловые процессы связаны с использованием атмосферного кислорода, что ведет к снижению его уровня в воздухе.
К тому же топливо для производства тепла не способно полностью сгорать, из-за чего выбрасываются частицы сажи, золы, которой дышат люди. Отходы ТЭС, двигателей внутреннего сгорания в виде хлора, угарного газа, сернистых соединений после выхлопа в атмосферу могут осаждаться в почву. Моторы авто выбрасывают в большом количестве свинец.
Атомные электростанции имеют свои проблемы, влияющие на экологию. Здесь важно в результате деятельности тепловых машин правильно утилизировать радиоактивные отходы.
Экологическая проблема, связанная с применением тепловых машин, связана не только с выбросами выхлопов и загрязнением среды. Результатом использования тепла становится нагревание воздушного пространства. Негативным итогом теплового загрязнения становится и повышение количества углекислого газа в атмосфере, что провоцирует «парниковый эффект». Это ведет к глобальному потеплению, таянию льдов, повышению уровня Мирового океана.
Методы решения проблемы
Какой бы не была проблема, при желании всегда можно найти методы ее решения. Выброс загрязняющих веществ является глобальной проблемой, однако если приложить усилия, с ней можно справиться. Конечно, на сегодняшний день человечество не сможет полностью отказаться от использования тепловых двигателей, ведь это сравнительно дешевый и доступный метод получения энергии. Однако важным шагом в решении такой проблемы является подход в повышении коэффициента полезного действия.
Ведь есть возможность использовать гораздо меньше топлива, но при этом получать большее количество энергии. Выполняя менее энергозатратно определенный вид работы, можно сэкономить не только природные ресурсы, но и оказать меньший вред нашей планете.
На сегодняшний день единственным эффективным методом борьбы с загрязнением окружающей среды является возможность увеличить эффективность применения энергии, а также переход на инновационные энергосберегающие методики.
Выводы
Ни для кого не секрет, что на сегодняшний день экологическое состояние нашей планеты плачевное. Но неправильно будет и говорить, что технологии стоят на месте. Нет, этого утверждать нельзя. С каждым годом все больше внимания уделяется решению проблемы загрязнения окружающей среды. Обратите внимание на то, что все большее количество поездов заменяют обычные электровозы. Также большую популярность набирают электроавтомобили. В современную промышленность внедряется все большее количество современных технологий. Существует огромная вероятность, что уже очень скоро мир увидит экологические безопасные ракетные и авиадвигатели. Правительство многих стран занимается вопросами очищения и озеленения планеты.
Хочется сказать о том, что каждый житель нашей планеты отвечает за ее состояние. Конечно, может лично вы и не внедряете новые технологии, и может у вас недостаточно средств для приобретения автомобиля с экологическим двигателем. Но ведь никто не отменял велосипед. Такой транспорт не только с легкостью домчит вас до пункта назначения, но также и положительно повлияет на состояние вашего здоровья. Задумайтесь, возможно, у вас есть возможность добраться до работы на велосипеде, вместо того, чтобы выезжать из гаража на автомобиле.
Также вы можете посадить дерево или кустарник, и уже эта планета станет немного лучше. Не забывайте о том, что вы точно так же, как и все другие жители нашей планеты, отвечаете за ее сохранность.
Двигатели внутреннего сгорания и экология
Двигатели внутреннего сгорания и экология Выполнила студентка группы 1Т МИПК им. Фёдорова Соколова Любовь
ДВС был изобретен для того, чтобы облегчить жизнь людей. Но постепенно это гениальное творение превратилось в источник опасности.
При сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается. В наиболее развитых странах тепловые двигатели уже сегодня потребляют больше кислорода, чем вырабатывается всеми растениями, растущими в этих странах.
Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу углекислый газ. В о всем мире обычные энергетические установки выбрасывают в атмосферу ежегодно более 200 млн. т золы и более 60 млн. т оксида серы.
Двигатели внутреннего сгорания стоят на автомобилях. В настоящее время около 0,03 % суши занято под автостоянки и дороги.
Но главное —вследствие выбросов выхопных газов в атмосферу гибнут цветы, деревья, над городами, где много машин, часто образуется смог.
4 тонны кислорода 800 кг угарного газа 40 кг оксидов азота 200 кг углево-дородов 1 кг свинца 2 кг двуокиси серы В городах до 90 % загрязнения идет от вреда выхлопных газов автомобилей. д ругие вещества За год один легковой автомобиль
Одна из находок среди топлива — этиловый спирт, он в меньшей мере загрязняет окружающую среду и производится из органических продуктов.
В США уже разработано несколько образцов автомобильных двигателей, действующих на воздушно-водородной смеси.