ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ та ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ
Понеділок, 27.02.2017, 21:04
Меню сайту
Категорії розділу
Тема №1 [13]
Енергія і енергоефективність у світі праці та професії
Тема №2 [10]
Енергоспоживання та екологічні проблеми
Тема №3 [5]
Потенціал енергоефективності у побуті
Тема №4 [2]
Потенціал енергоефективності в галузі
Джерельна база [7]
Рекомендовані інформаційні джерела
Контроль знань [15]
Позаурочна робота [8]
Конкурси, олімпіади, проекти
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Головна » Файли » Тема №1

Енергетичні закони: 2 закон
18.10.2014, 19:31

ДРУГИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ЗАКОН: ЯКІСТЬ ЕНЕРГІЇ БУДЕ ЗНИЖЕНО

Чому рухаються автобус, автомобіль, мотоцикл? Частина хімічної енергії пального перетворюється в їхніх двигунах на кінетичну енергію і використовується для розгону і руху. Ми називаємо це корисною енергією чи роботою. Решта енергії (пам’ятаєте закон кількості?) у вигляді теплової переходить у навколишнє середовище. Ми називаємо цю частину енергії енергетичними втратами.

Цей спрощений приклад демонструє іншу властивість енергії: кожен раз, коли енергія переходить з однієї форми в іншу, тільки частина її витрачається з користю, а решта губиться даремно і переходить у вигляді тепла в навколишнє середовище. Величина корисної частини може бути різною і залежить від форми енергії та застосованої технології.

ПОМІРКУЙТЕ!

1. Які перетворення енергії відбуваються при:

  • запуску на орбіту космічного корабля;

  • ударі футболіста по м’ячу;

  • підйомі в ліфті;

  • забиванні цвяха в дошку.

2. Чому більшість метеоритів згоряє в атмосфері Землі і лише деякі долітають до її поверхні?

3. Серед корисних господарських порад є така: якщо ви зберігаєте картоплю взимку в лоджії, щоб картопля не замерзла, в ящик, де вона зберігається, прилаштуйте електричну лампочку і вмикайте її періодично (наприклад, на ніч). Навіщо? Хіба в темряві холодніше, ніж на світлі?

Не всі форми енергії для нас, споживачів, рівноцінні: у них різна енергетична якість. Що це означає? Спробуємо оцінити якість енергії, або її енергетичну цінність, для нас. Порівняємо однакові кількості електричної та теплової енергії.

Першу ми можемо використати і для освітлення, і для зігрівання, і для здійснення механічної роботи.

Друга більш придатна лише для зігрівання, і при цьому значна її кількість під час передачі на відстань незворотньо втрачається. Чим більшу частину певного виду енергії можна використати для корисної роботи, тим вища якість цього джерела енергії. Ось чому в наведеному нами прикладі якість електричної енергії вища, ніж теплової.

Форми енергії можна класифікувати за якістю.

  • Відмінна якість: потенційна енергія, кінетична енергія, електрична енергія.

  • Висока якість: ядерна енергія, хімічна енергія, високотемпературна теплова енергія (понад 100 0С ).

  • Низька якість: низькотемпературна теплова енергія (нижче 100 0С).

Слід зауважити, що хоча ядерна енергія має високу якість, атомні електростанції продукують тільки близько 30% корисної енергії. Це пояснюється тим, що на АЕС електрична енергія виробляється електричними генераторами, які обертаються паровими турбінами, як на звичайних теплових електростанціях. Ядерна енергія в ядерному реакторі перетворюється спочатку на теплову, а потім (у турбіні та генераторі) - на електричну. Ядерна енергія перетворюється на теплову дуже добре, а ось теплова на електричну, як і на звичайних теплових електростанціях, - не дуже.

ПОМІРКУЙТЕ!

1. Призначення паровоза й електровоза однакове. Чому електровози поступово витіснили паровози із залізниць?

2. Спробуйте перелічити всі канали втрат енергії під час руху автомобіля.

Таким чином, будь-яке енергетичне перетворення супроводжується утворенням теплоти, яка врешті незворотньо розсіюється в навколишнє середовище. Іншими словами, корисної, якісної енергії меншає. Втрачається не енергія взагалі, а енергія, котру можна було б спрямувати на виробництво корисної роботи.

Цю властивість енергії засвідчує другий енергетичний закон.

Другий закон: ВИСОКОЯКІСНА ЕНЕРГІЯ ЗДАТНА ПЕРЕТВОРЮВАТИСЯ НА НИЗЬКОЯКІСНУ З МАЛИМИ ВТРАТАМИ, АЛЕ ЗВОРОТНЄ ПЕРЕТВОРЕННЯ НЕМОЖЛИВЕ.

Взагалі, звичайно, можна отримувати енергію вищої якості з низькоякісної. Наприклад, можна перетворити частину високоякісної енергії на енергію відмінної якості, скажімо, хімічну енергію на електричну на тепловій електростанції. Але одночасно при цьому більша частина початкової високоякісної енергії буде перетворюватися на енергію низької якості (теплову). Отже, все одно якість енергії в цілому нижчає.

Цю фундаментальну властивість енергії та її перетворень (другий закон) можна висловити ще в такій формі:

«НЕМОЖЛИВО СТВОРИТИ МАШИНУ, ЯКА ПОВНІСТЮ ПЕРЕТВОРЮВАЛА Б ПЕВНУ КІЛЬКІСТЬ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ НА КОРИСНУ РОБОТУ»

Або:

«КОЛИ ЕНЕРГІЯ В ПЕВНІЙ КІЛЬКОСТІ ПЕРЕТВОРЮЄТЬСЯ НА ІНШУ ФОРМУ, ЯКІСТЬ ЕНЕРГІЇ ЗНИЖУЄТЬСЯ»

Тому другий енергетичний закон називається законом якості енергії. Усі процеси в природі підпорядковані дії цих двох законів. Поняття кількості та якості енергії визначаються законами термодинаміки. З погляду першого закону термодинаміки “енергозбереження” внутрішньо суперечливе, оскільки нібито й нема потреби зберігати енергію, це робить природа відповідно до закону збереження енергії. Зберігати треба працездатність енергії, або ексергію, яка є виміром якості кожного виду енергії, тобто здатності за певних умов перетворюватися на інші види енергії.

Енергозбереження, згідно із другим законом, змушує замислитися над питанням: енергію якої якості використовувати для виконання того чи іншого завдання?

Енергозбереження щодо другого закону: НЕ ВТРАЧАЙТЕ ЯКІСТЬ ЕНЕРГІЇ!

Наведемо приклади енергозбереження відповідно до другого закону:

  • використання біоенергії і теплової енергії для обігрівання приміщень замість електроенергії;

  • використання теплових відходів для обігрівання будинків;

  • використання сонячної енергії для обігрівання приміщень, підігріву води тощо.

Категорія: Тема №1 | Додав: haychina5230
Переглядів: 680 | Завантажень: 0 | Рейтинг: 2.0/1
Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]
Вхід на сайт
Кошик
Ваш кошик порожній
Пошук
Друзі сайту
  • uCoz Community
  • uCoz Manual
  • Video Tutorials
  • Official Template Store
  • Best uCoz Websites