Pentru mulți dintre noi, identitatea "Substanță = Energie" nu necesită dovadă. Atunci de ce ți-ai risipit timpul? Dar vă înșelați. Trebuie să înțelegem că omul, în ciuda tuturor abilităților sale, nu este conducătorul lumii, ci, deocamdată, același bucătar ca toți cei care înconjoară și locuiesc în lume. Singura diferență este că o persoană este un pas peste mediul său și încă mai are capacitatea de a explora și de a studia lumea din jurul său, de a lega cauze și de efecte și de a trage concluzii ample.
O măsură a nivelului civilizației, există un nivel de stăpânire a energiei materiei. Vreau să spun modul în care este posibil să treci la umanitate de mii de ori mai mult decât ceea ce este trecut.
Acum, echilibrul energetic al Pământului, omenirea folosește o mică fracțiune din energia obținută în principal datorită oxidării combustibilului atunci când energia purtătoare de generatoare către consumatori (traductoare) este încălzit lichid de răcire. Și energia sa este transformată în energie electrică. În fiecare etapă apar pierderi de energie, exprimate în coeficientul de eficiență (EFICIENȚA). În cel mai bun caz, până la utilizatorul final primește mai puțin de 30%, iar în cel mai rău caz, puțin mai mult de 3% - energie extrasă.
Desigur, există o energie nucleară în cazul în care nici o energie de oxidare, iar energia nucleelor atomice (eliberat în timpul diviziunii sale) este transformată în energie termică, cu conversia ulterioară în energie electrică.
Ați acordat atenție - până când nu putem obține cantitatea necesară de energie fără încălzirea lichidului de răcire. Deși în fiecare etapă intermediară a transferului de energie apar pierderi.
Cea mai mică pierdere este conversia directă a energiei în energie electrică. Dar astfel de centrale electrice se află încă în stadiul experimental.
Care este sursa de energie acum?
Acum, ardem cel mai mult hidrocarburile.
Fie că arde petrol, cărbune, gaz sau lemn banal.
Energia termică este eliberată în timpul oxidării carbonului (C) cu oxigenul în aer (O 2). Eficiența acestui proces (ponderea consumului de energie) este de până la 40%.
Celulele de combustie, care convertesc direct energia chimică a combustibilului și a energiei electrice, au o eficiență de până la 70%.
Sursele de energie, unde energia de fisiune nucleară (într-un reactor nuclear) încălzește apa sau alt lichid de răcire deja obținut prin supraîncălzit lichid sau turbine cu abur și generatorul este transformată în energie electrică, eficiența ciclu combinat de aproximativ 60%.
Carbonul utilizat în industria energetică poate fi în compoziția diferitelor substanțe. Acest amestec și gaze diferite. cărbune, hidrocarburi lichide, lemn de foc și chiar turbă, pe care am avut timp să uităm.
Cantitatea de energie care poate fi obținută prin arderea combustibilului este determinată de căldura specifică de combustie.
În prima aproximare:
Unde: Q - derivat din combustie, m - masa combustibilului ars, q - căldură specifică de ardere la o temperatură cunoscută de combustie.
Această energie poate fi obținută indiferent de modul în care este produsă, de la arderea în cuptorul cuptorului sau cazanului la motorul cu combustie internă.
Energia rezultată dintr-o astfel de instalație va fi mai mică, luând în considerare eficiența.
Acordați atenție ordinii de mărime a energiei primite de la arderea combustibililor fosili!
Uraniu, acesta este combustibilul unui reactor nuclear, pentru care se cunoaște:
- energia obținută prin împărțirea nucleelor sale într-un reactor,
- energia eliberată în timpul arderii (oxigenarea aerului).
U (Uranus)
ardere (oxidare) în aer
Comparația valorilor date în tabelul. 2 vedea clar o diferență semnificativă, șapte ordine de mărime. Energia de fisiune nucleară este mai mult decât energia chimică. Acest lucru arată că utilizarea a ceea ce avem la dispoziție - care conține hidrocarburi de combustibil, este al doilea nivel în dezvoltarea civilizației, dacă luăm în considerare primul - utilizarea simplă a focului.
Fiecare pas înainte în dezvoltarea societății și a capacităților sale energetice vă permite să acumulați cunoștințe și resurse pentru următorul pas.
Dar folosirea energiei de despicare nucleară nu este următorul pas, ci doar o schimbare a capacităților de putere ale deținuților din nucleu.
Energia este conținută în materie.
În nucleu se află o energie uriașă, care este de multe ori mai mare decât energia fisiunii nucleare.
Să încercăm să comparăm energia care este acum în jurul nostru și este practic posibilă pentru utilizarea ei în viitorul îndepărtat. Acest lucru este interesant și important, deoarece ne permite să evaluăm ordinea posibilităților energetice ale civilizației noastre și ale altora. Aceasta, la rândul nostru, ne permite să evaluăm posibilitățile energetice de cucerire a spațiului-timp.
Iată tabelul:
Energia a fost eliberată
în timpul oxidării
Prima linie din tabelul 3, prin comparație, arată puterea de ieșire la arderea carbonului și energia care potențial poate fi obținut prin împărțirea nucleelor de carbon (dacă este posibil) și energia conținută în nucleul de carbon. Ultima valoare dintr-un rând este cantitatea de energie care poate fi extrasă din carbon atunci când este dezasamblată în particule elementare sau cu alte cuvinte conținute în miezul de carbon.
În ceea ce privește rândul următor al mesei, puteți vorbi cu mai multă certitudine.
oxidare chimică (ardere) 1 kg de uraniu comunicatelor de energie de 5 x 10 6 J, fisiunea nucleară în fisiunea miez de uraniu 1 kg standuri (2,3 * luna iulie 10 kWh) 8,28 x 10 13 J, iar acesta din urmă este mai mică de 0, 0083% din energia conținută în nucleul atomului de uraniu.
- 1 kg de furaj de uraniu într-un reactor nuclear este suficient pentru încălzirea și furnizarea de energie electrică în orașul rus cu mai mult de 70 mii de oameni pe tot parcursul anului,
- Energia totală închisă în 1 kg de uraniu este de peste 10 ori mai mare.
Cantitatea de energie din nucleul atomic.
După cum știți, lumea este dinamică.
Aceasta înseamnă că în lumea din jurul nostru nu există corpuri fixe (statice).
Acest lucru se aplică corpurilor cosmice și corpurilor mai mici - moleculelor, atomilor și elementelor lor (electroni, nucleoni) și așa mai departe.
Începând de la aceasta, formula devine mai ușor de înțeles, cunoscută din descrierea energiei unui corp de odihnă:
Fizica spune că este energia închisă într-un corp de odihnă, este energia închisă în masa m sau energia internă în masa m.
Pe baza formulei de mai sus, putem spune că masa materiei este măsura energiei.
Concluzia.
Întreaga dezvoltare a oricărei civilizații este legată direct de posesia ei de energie.
Energia pentru om nu este doar o oportunitate de a găti alimente, energia este capacitatea de a se deplasa în spațiu, de a exista într-un mediu în care fără ea existența omului este imposibilă.
Energia, la urma urmei, este capacitatea de a cunoaște materia, timpul și spațiul.
Nivelul de proprietate asupra energiei civilizației poate fi împărțit în niveluri:
Primul este posesia energiei focului.
Al doilea este posedarea energiei obținute din reacția de oxidare chimică.
Al treilea este posedarea energiei de divizare și sinteză a nucleului materialelor fisionabile naturale.
Al patrulea este posedarea energiei de descompunere controlată a nucleului oricărei substanțe.
Al cincilea este posesia energiei prizonierului în particulele elementare.
Rezervele de energie din substanță sunt enorme.
Dar pentru extracție și aplicare este necesar nu numai să stăpânească un nivel suficient de cunoștințe, ci și o resursă energetică suficientă pentru a începe un proces mai eficient. La fel cum pentru a aprinde focul este necesar un meci pentru a porni reactorul nuclear, este necesar să se consume energie pentru uraniu îmbogățit inițial și a alerga echipamentul pentru a asigura reactorului.
Prin urmare, în dezvoltarea științei și a energiei, nu se poate face niciun salt în câțiva pași, nu se poate trece mai departe fără a se trece propriul drum.
Dar drumul este stăpânit de plecarea, principalul lucru este că el are inteligența pentru a nu-și mai opri mișcarea.
Din cele de mai sus vedem:
- omenirea se află încă la începutul călătoriei sale de a stăpâni cunoașterea energiei.
- capacitățile energetice ale civilizațiilor sunt potențial enorme și sunt limitate doar de nivelul lor de dezvoltare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: