Приложение
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Преобразование тепловой энергии
Тепловую энергию можно не только получать, но и аккумулировать и преобразовывать в другие виды энергии: электрическую, механическую и энергию химических связей. Сама тепловая энергия также может преобразовываться. Такие процессы применяются в работе холодильников и систем охлаждения.
Благодаря преобразованию тепловой энергии в энергию движения – кинетическую энергию – движутся автомобили. Техническое устройство, осуществляющее это преобразование энергии, называется двигателем внутреннего сгорания. Реактивный двигатель, благодаря которому стал возможен полет ракет, также преобразует тепловую энергию в кинетическую, при работе паровой турбины на ТЭС тепловая энергия пара преобразуется в кинетическую энергию вращения турбины, а затем и в электрическую энергию.
Существует несколько способов передачи тепловой энергии. При контакте двух тел разной температуры тепловая энергия передается за счёт теплопроводности. В воздухе или воде тепловая энергия может передаваться путем конвекции. А тепловая энергия Солнца доходит до нас с помощью излучения.
|
|
Схема «Способы передачи тепловой энергии»
Таблица «Примеры передачи тепловой энергии
1 | Применение веществ с различной теплопроводностью | ||
Чтобы не обжечься на металлических кастрюлях и чайниках делают пластиковые или деревянные ручки. | |||
Дома строят из дерева или кирпича, чтобы предотвратить помещение от охлаждения. | |||
Плохая теплопроводность снега сохраняет озимые в холодные зимы. | |||
Плохая теплопроводность воздуха, который находится между перьями у птиц, не даёт им замёрзнуть зимой. | |||
Радиаторы изготавливают из металлов, чтобы ускорить процесс прогрева помещения. | |||
Кончик термометра делают металлическим, чтобы ускорить процесс измерения температуры. | |||
2 | Примеры конвекции | ||
Конвекция воздуха в комнате | Охлаждение воздуха в комнате с помощью кондиционера | ||
Образование дневного бриза | Образование ночного бриза | ||
3 | Пример передачи тепла путём излучения | ||
Передача тепла от Солнца к Земле | |||
Аккумулирование энергии
Кроме преобразования тепловой энергии в другие виды энергии очень актуален вопрос о способах накопления тепловой энергии – аккумулирования. Для накопления тепловой энергии применяют специальные устройства. Они должны быть изолированы от внешней среды. Это возможно, если поместить тело в пустоту или вакуум. Для того, чтобы уменьшить потерю тепловой энергии был изобретён сосуд Дьюара (современный его аналог – термос ). Для уменьшения потерь тепловой энергии также применяют утеплители.
|
|
Сосуд Дьюара – это сосуд, предназначенный для длительного хранения веществ при повышенной или пониженной температуре. Постоянная температура поддерживается за счет хорошей теплоизоляции и/или процессов в хранимом веществе (например, кипение).
Профессия инженер-энергетик. Обслуживанием и разработкой систем теплового и энергетического обеспечения занимаются люди, имеющие профессию инженера-энергетика. Такие специалисты работают в котельных, на теплоэлектроцентралях, на отдельных электростанциях. Специалист определяет, какое количество энергии требуется тому или иному предприятию или жилому кварталу. Именно он обеспечивает правильную эксплуатацию энергетических установок, участвует в их установке, занимается монтажом и пуско-наладочными работами.