Энергия и транспорт    

    Источники энергии. НефтьПриродные источники химической энергии, такие, как уголь, нефть и газ, быстро истощаются. Их использование, скорее всего, возрастет при превращении развивающихся стран в индустриальные. Нет сомнения, что будут обнаружены их новые запасы и по мере их использования будет удорожаться и добыча, так как добираться до них будет все труднее. Атомные электростанции, которые сейчас основаны на ядерном распаде, становятся все более непопулярными из-за боязни утечки радиоактивности и трудности захоронения их отходов — ядерного «горючего». Каковы же альтернативные источники энергии?

       Несомненно, будут предприняты попытки использовать энергию приливов. Могут возвратить свою популярность ветряные двигатели, использующие кинетическую энергию ветра, в новой, более совершенной форме с высоким КПД. Для производства электричества уже используются солнечные элементы, это именно та область, от которой можно ожидать нового развития. Автомобиль с солнечной батареей уже пересек Австралию. Такие машины, как двигатель внутреннего сгорания, не слишком экономичны. Будут предприниматься попытки повысить КПД этих машин и снизить потери энергии. Обогрев обычных домов достигается более эффективно, чем несколько лет назад, но и здесь еще есть место усовершенствованиям.

    Энергия и транспорт

       Нефть и ее продукты являются основным источником энергии для транспорта. Сейчас у многих есть автомобили, и большинство из них работает на бензине.
    Четырехтактный бензиновый двигатель
    В карбюраторе бензин испаряется и смешивается с воздухом. Эта смесь всасывается в цилиндр и взрывается от искры электрической свечи. В работе двигателя различают четыре такта.
    1. Такт-впуск. Поршень движется вниз, и впускной клапан открывается, позволяя парам бензина и воздуху проникнуть внутрь. Выхлопной клапан остается закрытым.
    2. Такт-сжатие. Поршень поднимается и сжимает газовую смесь. Оба клапана закрыты.
    3. Такт-расширение (рабочий ход). Свеча дает искру, и газы взрываются, заставляя поршень двигаться вниз. И здесь оба клапана закрыты.
    4. Такт-выхлоп. Поршень поднимается, и выхлопной клапан открывается. Выхлопные газы выталкиваются наружу. Впускной клапан остается закрытым. Таким образом, ясно, что имеется лишь один рабочий такт. Он двигает автомашину и дает энергию для трех других тактов. Очевидно, что при работе двигателя выделяется
    большое количество тепла, и поэтому необходима система охлаждения. Клапаны автоматически открываются в нужное время эксцентрическими (специально расположенными) кулачками на валу двигателя.

    Другие виды топлива

    Сжиженный газ. Пропан   Когда вместо бензина используется дизельное топливо, то свечи зажигания отсутствуют. Тепла, произведенного при сжатии, достаточно для зажигания паров горючего. Этот двигатель более экономичен.
    И четырехтактный, и дизельный двигатели производят углекислый и угарный газы (оксид углерода (II)) и загрязняют атмосферу. В некоторых странах автомобили должны быть обязательно снабжены приспособлениями для уменьшения загрязнения атмосферы. Это повышает стоимость автомобиля и уменьшает КПД, поэтому четырехтактный двигатель не слишком эффективен.
       Сжиженный газ — еще один из продуктов нефти, который используется все более широко. Он чище бензина и дизельного топлива и не создает проблем с углекислым газом. Он не загрязняет атмосферу свинцом. Он дорог, но более экономичен при поездке автомобиля на дальние расстояния.
       Спирт также может быть использован как топливо. В бензиновых двигателях топливный коэффициент составляет 1 часть бензина на 15 частей воздуха, а для спирта это соотношение 1 к 8. Спиртовые двигатели работают при более низких температурах, чем бензиновые. Спирт имеет то преимущество, что он сам может быть произведен из органических веществ, таких, как сахар. «Газоголь» — это топливо, сделанное из смеси спирта и бензина.

    Электричество. Альтернативный источник энергии   Появляется транспорт, работающий на аккумуляторах. Эти электрические машины не создают проблем загрязнения, но батареи должны часто заряжаться. Как правило, они могут двигаться только на малых скоростях.

       Электричество играет все более заметную роль в железнодорожном транспорте, он становится электрифицированным. Дизельное топливо заменило уголь, а электричество вытесняет теперь дизельное топливо. Средства передвижения, работающие на электричестве, более эффективны и гораздо более чисты с точки зрения загрязнения атмосферы.

    Одним из интересных атмосферных явлений является огненная радуга. Кто знает, может в будущем это станет одним из альтернативных источников энергии.

       Большой вклад в изучение свойств электричества и магнетизма внес Никола Тесла.  Его исследования положили основу для изобретения и развития многих современных устройств, работающих на переменном токе, многофазных систем и электродвигателя, позволивших совершить промышленную революцию.

Copyright © 2011-2014  globalphysics.ru
All Rights Reserved