Экологическая проблема использования тепловых машин состоит в том, что выбросы тепловой энергии неизбежно ведут к нагреванию окружающих предметов, в том числе атмосферы. Ученые давно бьются над проблемой таяния ледников и повышения уровня Мирового океана, считая основным фактором влияния деятельность человека. Изменения в природе приведут к перемене условий нашей жизни.
Где же применяются тепловые двигатели?
Автомобили, работающие на двигателях внутреннего сгорания, тепловозы, ходящие по железным дорогам, пароходы - по водным траекториям, ракетные двигатели - везде применяются тепловые двигатели в той или иной вариации.
Какие же экологические проблемы возникают , в связи с использованием тепловых машин? 1. Выбросы вредных веществ в атмосферу.
Во-первых, при сжигании угля и нефти в атмосферу выделяются азотные и серные соединения, губительные для человека. Во-вторых, в процессах используется атмосферный кислород, содержание которого в воздухе из-за этого падает.
2. Тепловое зарязнение .
Производство механической и электрической энергии не может осуществляться без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты, что не может не приводить к увеличению средней температуры на планете.
=> 3. "Парниковый эффект" (за счет увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере) Смотри приложение.
4. На атомных электростанциях иная экологическая проблема использования тепловых машин - безопасность и захоронение радиоактивных отходов.
Пути решения
1. Чтобы снизить энергопотребление, следует повысить КПД двигателя для проведения одной и той же работы => 2. Переход к энергосберегающим технологиям 3. Внедрение их в промышленность
4) Будем считать, что первый шар движется вдоль оси x. Импульс системы до столкновения: m1 v1 + m2 v2 Импульс системы после столкновения: (m1 + m2) u По закону сохранения импульса: m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) u Тогда начальная скорость второго шара: v2 = u + (u - v1) (m1/m2) = -5(м/с)
Где же применяются тепловые двигатели?
Автомобили, работающие на двигателях внутреннего сгорания, тепловозы, ходящие по железным дорогам, пароходы - по водным траекториям, ракетные двигатели - везде применяются тепловые двигатели в той или иной вариации.
Какие же экологические проблемы возникают , в связи с использованием тепловых машин?
1. Выбросы вредных веществ в атмосферу.
Во-первых, при сжигании угля и нефти в атмосферу выделяются азотные и серные соединения, губительные для человека. Во-вторых, в процессах используется атмосферный кислород, содержание которого в воздухе из-за этого падает.
2. Тепловое зарязнение .
Производство механической и электрической энергии не может осуществляться без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты, что не может не приводить к увеличению средней температуры на планете.
=> 3. "Парниковый эффект" (за счет увеличения концентрации углекислого газа в атмосфере) Смотри приложение.
4. На атомных электростанциях иная экологическая проблема использования тепловых машин - безопасность и захоронение радиоактивных отходов.
Пути решения
1. Чтобы снизить энергопотребление, следует повысить КПД двигателя для проведения одной и той же работы =>
2. Переход к энергосберегающим технологиям
3. Внедрение их в промышленность
Будем считать, что первый шар движется вдоль оси x.
Импульс системы до столкновения: m1 v1 + m2 v2
Импульс системы после столкновения: (m1 + m2) u
По закону сохранения импульса: m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) u
Тогда начальная скорость второго шара:
v2 = u + (u - v1) (m1/m2) = -5(м/с)
Начальная энергия: (m1/2) v1^2 + (m2/2) v2^2
Конечная энергия: [(m1+m2)/2 ] u^2 + Q
где Q - количество выделившегося тепла
По закону сохранению энергию:
(m1/2) v1^2 + (m2/2) v2^2 = [(m1+m2)/2 ] u^2 + Q
Q = (m1/2) [v1^2 - u^2] + (m2/2) [v2^2 - u^2] = 40(Дж)
5)
Начальный импульс: Mv
Конечный импульс: (M+m)u
Закон сохранения импульса:
(M+m)u = Mv
u = vM/(M+m)
Начальная энергия: (M/2)v^2
Конечная энергия: (M+m)u^2 /2 + Q = (M/2)v^2 M/[M+m] + Q
По закону сохранения энергии:
(M/2)v^2 = (M/2)v^2 M/[M+m] + Q
Q = (M/2)v^2 - (M/2)v^2 M/[M+m] = 0.5 [ mM/(m+M) ] v^2 = 960/101(Дж)