1. Тепловые двигатели. Кпд тепловых двигателей. Тепловые двигатели и экология.

Теплово́й дви́гатель — устройство,совершающее работу за счет использования внутренней энергии топлива,(физика 8 класс) тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию. Использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно наличие топлива. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа), который совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и охладителем.

Для характеристики экономичности вводится понятие коэффициента полезного действия (КПД) .

КПД теплового двигателя - это отношение той части энергии, которая пошла на совершение полезной работы двигателя, ко всей энергии, выделившейся при сгорании топлива.

Первый дизель (1897 г.) имел КПД 22%. Паровая машина Уатта (1768 г.) - 3-4%, современный стационарный дизель имеет КПД 34-44%.

Здравствуйте!

Сжигание любого вида топлива в кислороде (кроме водорода) даёт множество видов газов: сернистые и серные, углекислый газ, и даже фосфорные и фтористые. Поскольку в воздухе встречаются капельки сконденсированной воды (облака, туман...) то происходит возникновение соответствующих кислот: серной и сернистой, угольной....(реакция уровня школьного курса).

Поэтому и начинают выпадать "кислотные дожди" которые разрушающе действуют на почву и всё живое, уничтожая биосферу. Это огромная проблема, люди СЖИГАЮТ плпнету, сжигая топливо. Да и парниковый эффект от этого усиливается.

Да и при сжигании кислород уничтожается - жизненно важный ресурс атмосферы планеты, благодаря которому есть био-жизнь на суше!

И ещё что "придумали" - мусоросжигающие заводы, это ДВОЙНОЙ ВРЕД - мусор может использоваться как сырьё для многих видов производства, да и ещё и кислород уничтожается!

Так что придётся всё же людям пререйти на другие источники энергии (вода, ветер, солнце, атомная энергия, плазма..) иначе жизнь на планете станет просто невозможной.

Так что продолжение использования тепловых двигателей - это САМОУБИЙСТВО!

Всего доброго, Никита М.!

2. Дисперсия света. Спектроскоп, спектрограф.

Диспе́рсия све́та (разложение света) — это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты). Экспериментально открыта Ньютоном около 1672 года, хотя теоретически достаточно хорошо объяснена значительно позднее.

• Пространственной дисперсией называется зависимость тензора диэлектрической проницаемости среды от волнового вектора. такая зависимость вызывает ряд явлений, называемых эффектами пространственной поляризации.

Один из самых наглядных примеров дисперсии — разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). Сущностью явления дисперсии является неодинаковая скорость распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе — оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и следовательно цвета). Обычно чем больше частота волны, тем больше показатель преломления среды и меньше ее скорость света в ней:

• у красного цвета максимальная скорость в среде и минимальная степень преломления,

• у фиолетового цвета минимальная скорость света в среде и максимальная степень преломления.

Однако в некоторых веществах (например в парах йода) наблюдается эффект аномальной дисперсии, при котором синие лучи преломляются меньше, чем красные, а другие лучи поглощаются веществом и от наблюдения ускользают. Говоря строже, аномальная дисперсия широко распространена, например, она наблюдается практически у всех газов на частотах вблизи линий поглощения, однако у паров йода она достаточно удобна для наблюдения в оптическом диапазоне, где они очень сильно поглощают свет.

Дисперсия света позволила впервые вполне убедительно показать составную природу белого света.

• Белый свет разлагается на спектр и в результате прохождения через дифракционную решётку или отражения от нее (это не связано с явлением дисперсии, а объясняется природой дифракции). Дифракционный и призматический спектры несколько отличаются: призматический спектр сжат в красной части и растянут в фиолетовой и располагается в порядке убывания длины волны: от красного к фиолетовому; нормальный (дифракционный) спектр — равномерный во всех областях и располагается в порядке возрастания длин волн: от фиолетового к красному.

Спектроскоп (спектрометр, спектрограф) (от спектр и др.-греч. σκοπέω — смотрю) — оптический прибор для визуального наблюдения спектра излучения. Используется для быстрого качественного спектрального анализа веществ в химии, металлургии (например, стилоскоп) и т. д. Разложение излучения в спектр осуществляется, например, оптической призмой. С помощью флюоресцентного окуляра визуально наблюдают ультрафиолетовый спектр, с помощью электронно-оптического преобразователя — ближнюю инфракрасную область спектра.

Часто под термином спектрометр понимают специализированное устройство, например, предназначенное для определения интенсивности заданного числа спектральных линий, часто автоматизированное, а под термином спектроскоп — настольный прибор, позволяющий вручную просматривать различные участки спектра.

СПЕКТРОСКОП, прибор для получения и изучения СПЕКТРА света ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (света или других длин волн). Спектроскоп является основным инструментом СПЕКТРОСКОПИИ, где он применяется для исследования химического состава и физических параметров объекта. Спектроскопы применяются в астрономии для изучения света звезд и в химии для обнаружения следов различных химических элементов в образцах, которые слишком малы, чтобы присутствие элементов можно было установить другими методами. Свет, входящий в спектроскоп, сводится в тонкий пучок при помощи щели и линзы. Затем луч проходит либо через призму, либо через ДИФРАКЦИОННУЮ РЕШЕТКУ, разлагаясь в спектр. С решеткой или призмой соединена шкала, по которой можно определить спектральные длины волн.Астрономические спектроскопы известны как СПЕКТРОГРАФЫ или СПЕКТРОМЕТРЫ. По сути, спектрограф - это спектроскоп, оснащенный камерой для непрерывного записывания спектра, тогда как под спектрометром понимают прибор для точного измерения длин волн и интенсивности спектральных линий.

Сочетание призм и линз позволяет увидеть химические спектры Спектроскоп (верхняя схема)используется для анализа света Свет из телескопа проходит сквозь тонкую вертикальную щель в пластине (1). Линза (2) фокусирует лучи на призму (3), которая разлагает их в спектр Вторая призма (4) расположена таким образом, что спектр, проходя через нее расширяется. Широкий спектр затем фокусируется еще одной линзой(5) на экран (6). Экран можно заменить записывающим устройством, тогда этот прибор будет являться спектрографом. Нижний рисунок представляет типичные спектры различных химических элементов. Цветные полосы становятся темными, когда их накладывают на непрерывную радугу, дающую фраунгофе-ровы линии.

Билет 16.