Источник данных о погоде: Минск погода на 7 дней

Мир машин

Мир машин

Нас окружает неисчислимо огромный мир машин. При помощи одних из них человек изготовляет самые различные машины, а при помощи других сооружает суда, самолёты, тепловозы, паровозы, строит дороги и гидро­электростанции, автомобили и комбайны; есть машины, вспахивающие поля и убирающие посевы, перерабаты­вающие свёклу, мелющие зерно, выкачивающие нефть из недр земли, печатающие книги, газеты, журналы.

Машины облегчают наш труд, способствуют увеличе­нию производительности труда и улучшению наших бы­товых условий, повышению качества продукции. Они облагораживают быт, повышают его культуру. Все такие машины носят общее название: машины-орудия.

Мы не всегда отдаём себе отчёт в том, что весь беско­нечно огромный мир машин-орудий окажется мёртвым, бесполезным нагромождением металла без машин-двига­телей, короче, без двигателя.

Лишь благодаря ему воз­можна работа машины-орудия.

Двигатель — сердце каждой машины.

Откуда же, однако, двигатель приобретает способность совершать работу?

Присмотревшись к работе любого двигателя, мы об­наружим, что он действует за счёт подводимой к нему какой-либо энергии. Она преобразуется в двигателе в нужный нам вид.
Одними из первых были созданы человеком водяные и ветряные двигатели. Затем появились паровые поршне­вые двигатели, паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, электрические двигатели. Ветряной двигатель совершает работу за счёт энергии ветра; водяной — за счёт энергии потока воды; паровой — за счёт упругой силы пара, образующегося в паровом котле. Двигатель внутреннего сгорания и газовая турбина совершают работу за счёт энергии, образуюшейся в ре­зультате сжигания в них жидкого или газообразного топ­лива (бензина, керосина, горючего газа). Электрический двигатель работает за счёт электрической энергии, полу­чаемой в генераторах различного рода, приводимых в движение одним из перечисленных ранее двигателей, либо химическим путём.

Коротко говоря, двигатель совершает работу лишь в том случае, если к нему подведут какой-либо вид энер­гии. Иногда очень много средств, сил и труда затрачи­вается для того, чтобы обеспечить двигатель топливом или иным источником энергии. И всё же любой из суще­ствующих двигателей расходует пока её довольно расто­чительно. Таково свойство всех существующих двигате­лей. Пи один из них не совершает работы без потерь потребляемой энергии.

Чтобы определить экономичность двигателя и харак­тер потерь энергии в нём, конструктор двигателя или инженер-эксплуатационник поступает подобно бухгал­теру, но инженер составляет баланс не хозяйственной дея­тельности, а так называемый тепловой баланс.

Мы не станем приводить математических расчётов, ко­торые для этой цели проделывает инженер. Ограничимся лишь рисунком, наглядно показывающим тепловой ба­ланс конденсационного турбогенератора, котель­ная которого работает на мазуте. Оказывается, что из всей тепловой энергии, подведённой к турбогенераторной установке, лишь 13% преобразуется в механическую, по­лезно используемую для производственных надобностей.

Тепловой баланс конденсационного турбогенератора.

Остальные 87% представляют потери. Из них 59% ока­зываются утраченными с горячей водой, выходящей из турбогенератора, 3% — израсходовано на бесполезный нагрев трубопроводов и турбины, 25% ушло в воздух через дымовую трубу.

Итак, если в топке парового котла турбогенераторной установки сжигается 100 кг мазута, то лишь энергия 13 кг полезно используется. Энергия остальных 87 кг мазута представляет бесполезные для производства потери.

Подобное явление потерь энергии происходит в любом из существующих двигателей.

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания, израсхо­довав, например, 100 кг бензина, совершает полезную ра­боту, которую теоретически можно получить лишь от 20—35 кг. Остальные 65—80 кг расходуются на преодо­ление трения деталей двигателя, на нагрев его, с выхлоп­ными газами и пр., то есть теряются бесполезно.

По исчезает ли энергия?

Познакомившись с тепловым балансом, мы видим, что она не исчезает бесследно. Теряющейся для производства энергией подогревается окружающая среда, окружающий воздух. Иногда часть тепла турбогенераторных установок используют для отопления зданий или каких-либо иных производственных или хозяйственных сооружений. В не­которых случаях тепло выхлопных газов двигателей внут­реннего сгорания используется для подогрева воды, масел.

Приведённые примеры показывают, что энергия в про­цессе перехода из одного вида в другой не исчезает бес­следно и не создаётся из ничего.

По не будем торопиться с выводами, что энергия не создаётся из ничего и не исчезает бесследно.

Обратимся ещё к опытам и теоретическим доказатель­ствам учёных, проделанным на протяжении столетий с целью выяснения этого вопроса.

Таких опытов и доказательств выполнено столько, что для полного освещения их не хватит всей нашей книжки. Но в таком описании, пожалуй, нет надобности. Мы ограничимся рассказом лишь о некоторых из них.


Предлагаем посмотреть другие страницы сайта:
← Опыты ученых | Коротко об энергии и материи →

# КОММЕНТАРИЙ:

Добавить комментарий