Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Общая физика >> Теплота и строение материи | Популярные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Популярные заметкиПроект "Краткая Энциклопедия": Проект Краткая Энциклопедия. Химия (Вопросы и ответы)

Популярные заметкиПроект "Краткая Энциклопедия": Проект Краткая Энциклопедия. Биология (Вопросы и ответы)

Проект Краткая Энциклопедия Физика (Вопросы и ответы)

Е.М. Балдин ("Научная лаборатория школьников", Новосибирск) Содержание

3. Энергия и ее сохранение

Следующий раздел: 4. Высокие материи
Выше по контексту: Проект Краткая Энциклопедия Физика...
Предыдущий раздел: 2. Электрический злодей и...
Алфавитный индекс

Разделы

3.1 Энергия

Вопрос: Что такое энергия? Сколько формулировок существует?

Ответ: Значит так: На второй вопрос ответа, пожалуй нет - сколько я бы формулировок не определил, всегда найдется еще одна, но я бы выделил две.

В словаре Ожегова по поводу что такое энергия сказано:

а) Одно из основных свойств материи - мера ее движения, а так же способность производить работу.

б) Решительность и настойчивость в действиях (Взяться с энергией за что-нибудь).

Понятие энергии связывает воедино все явления природы. Одно из основных свойств энергии заключается в том, что она сохраняется.

(c) Балдин Е.М. E.M.Baldin@inp.nsk.su

3.2 Ионные двигатели

Вопрос: Я слышал про ионные двигатели. Используются ли они на ракетах?

Ответ: В энциклопедии "Космонавтика" (Москва, 1985) написано, что летные испытания ионных ракетных двигателей проводились в СССР по программе Янтарь в 1966-70, в США по программе СЕРТ в 1964 и 1970, по программе Снапшот - в 1965

На стендах испытаны двигатели с мощностью 50 Вт, тягой 4,45 мН, удельным импульсом тяги 12,2 км/с, кпд 50%.

В книге "Космические двигатели: состояние и перспективы" (Мир, 1988) на стр. 185 указано, что вследствие принципиальных ограничений по плотности ионного тока максимальная тяга одного модуля ионного двигателя сравнительно невелика (от 5 мН до 1 Н).

(c) Дистанционный консультационный пункт distant@ssl.nsu.ru

3.3 Вечные двигатели

Вопрос: Какие существуют вечные двигатели?

Ответ: Никакие. Но, несмотря на это, существует классификация вечных двигателей.

Вечный двигатель (perpetuum mobile) - делится на вечные двигатели первого рода и второго рода. Причины, по которой их нельзя построить, называются первое и второе начала термодинамики. Осознание того, что создание вечного двигателя невозможно, подвигло Парижскую академию наук в 1775 году отказать в рассмотрении всех подобных проектов (основанием было примерно следующее: халявы не бывает).

Вечный двигатель первого рода предполагал работать без извлечения энергии из окружающей среды.

Вечный двигатель второго рода - это машина, которая уменьшает энергию теплового резервуара и целиком превращает ее в работу без каких либо изменений в окружающей среде.

(c) Балдин Е.М. E.M.Baldin@inp.nsk.su

3.4 КПД двигателя

Вопрос: В учебнике по физике за 1994 год написано, что КПДmax=44% имеют двигатели Дизеля. Чему равно максимальное значение КПД двигателя на данный момент времени. Есть ли какое-нибудь достижение? Если есть, то учеными какой страны оно достигнуто?

Ответ: На настоящее время дизельные двигатели остаются наиболее эффективными с точки зрения кпд и длительности службы. Однако потребительский рынок постоянно требует их усовершенствования не только относительно КПД, но и экономии топлива, уровня шумов, чистоты выхлопов и стоимости. К настоящему времени, насколько известно, пока не удалось продвинуться в увеличении КПД, хотя в других отношениях имеется множество усовершенствований.

От чего зависит КПД двигателя? С одной стороны, КПД определяется степенью сжатия (компрессии), которая в свою очередь зависит от прочности узлов двигателя. Чуть выше давление, и что-нибудь может сломаться. С другой стороны, чем более энергоемкое топливо используется, тем больше КПД. Предел компрессии определяется конкретным топливом, т.е. давлением, при котором происходит зажигание топлива. (Принципиальное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в том, что в дизелях вместо искрового зажигания используется авто зажигание топлива повышением давления, а значит температуры). Кроме того, чем выше компрессия, тем более неоднородно давление в цилиндрах двигателя (из-за волн горения или детонации), что вызывает "стук" двигателя. Именно этот момент является ключевым. Можно повышать компрессию, достигая более высокого КПД, использовать более энергоемкие топлива, но очень важно, чтобы двигатель не "стучал". Это не только не комфортно, но и приводит к разрушению деталей. При разработке двигателей уровень вибрации изучается на специальных стендах, где можно медленно повышать степень сжатия, измеряя уровень шумов.

На современном рынке машин машины с дизельными двигателями являются наиболее эффективными. Они тратят на 20% топлива меньше и выбрасывают в атмосферу на 10% меньше углекислого газа по сравнению с бензиновыми двигателями. Последнее важно с точки зрения глобального потепления. Все ведущие автомобильные концерны работают над улучшением дизельных двигателей. Строятся теоретические модели двигателей. Вы можете через Интернет промоделировать ваш собственный двигатель, введя в готовую модель Ваши параметры. Во Франции принята национальная программа, предусматривающая постепенный, полный переход на дизельный транспорт. Концерны "Рено" и "Пежо" рассчитывают достигнуть к 2005 г. для своих машин расхода топлива 6 л/100 км. Фирма Крайслер, разработала новые материалы для деталей двигателя, не уступающие стали по прочности и весящие на 50% меньше. Разрабатываются новые топлива, основанные на смесях, содержащих такие компоненты, как диметилэфир и диметоксиметан. Известный производитель двигателей MAN BW Diesel AG (Аугсбург) совместно с Техническим Университетом Мюнхена разрабатывает принципиально новый тип дизельного двигателя, который по оценкам позволит достигнуть степени сжатия 25, что, возможно, резко повысит КПД.

Источник: http://arc.engin.umich.edu/esim-docs/esim.html

(c) Дистанционный консультационный пункт distant@ssl.nsu.ru


Следующий раздел: 4. Высокие материи
Выше по контексту: Проект Краткая Энциклопедия Физика...
Предыдущий раздел: 2. Электрический злодей и...
Алфавитный индекс


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования