Экологи полагают, что проблему легко решить с помощью требования установки особых фильтров, причем цена вопроса составит порядка 50 евро за штуку. Однако автопроизводители почему-то не идут на это простое решение, ограничиваясь сомнительными тестами.
Экологические проблемы использования тепловых машин
Рассматриваются экологические проблемы при использовании тепловых машин в промышленности.
«Тепловые машины и экологические проблемы»
1. Тип урока: Изучение новых знаний, их обобщение и систематизация.2. Цели урока: Сформировать целостное понимание энергетически.
Презентация для урока физики 9 класс «Холодильник. Экологические проблемы использования тепловых машин.»
Презентация для урока физики 9 класс «Холодильник. Экологические проблемы использования тепловых машин.».
Второе начало термодинамики. Принцип действия тепловых машин. КПД тепловых машин.
Методическая разработка открытого урока на тему: «Второе начало термодинамики. Принцип действия тепловых машин. КПД теплового двигателя» предназначена для студентов первого курса.Основной целью .
Открытый урокпо физике в 8 кл. » ДВС.Экологические проблемы использования тепловых машин»
Тип данного урока- объяснение нового материала. Урок построен в соответствии с программными требованиями.
Урок по теме «КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин»
Урок по теме«КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин» 8 класс.
Следует отказаться от наиболее «грязного» вида ископаемого топлива – каменного угля. Природный газ дает меньше выбросов сажи и других вредных веществ. Хорошей альтернативой является водород, однако технологии его получения и использования пока не отработаны.
Виды тепловых двигателей:
- Двигатель Стирлинга — тепловой агрегат, принцип действия которого заключается в круговороте газообразного или жидкого рабочего тела в замкнутом пространстве. Само вещество периодически охлаждается и нагревается. Работа совершается при изменении объёма рабочего тела.
- Паровая машина, при её применении не используется редуктор. В качестве тягового двигателя она лучше двигателя внутреннего сгорания. К недостаткам устройства относятся: вес аппарата, небольшая скорость, низкий КПД, постоянное применение воды и топлива.
- Двигатель внутреннего сгорания, во время его работы часть сгорающего топлива преобразуется в работу. ДВС классифицируют в зависимости от:
- потреблённого топлива (бензин, бутан, солярка, пропан, солярка, метан);
- приготовления смеси (инжектор, карбюратор, дизель);
- цикла работы (2–4 тактные моторы);
- превращение энергии (поршень, турбина или комбинация).
Э. Ленуар в 1860 году создал первый ДВС. Четырёхтактный двигатель применяют в автомобилях.
- Роторные моторы внутреннего сгорания. Как поршень, здесь работает ротор в специальном пространстве. В нём существуют отверстия впуска и выпуска и свеча зажигания. Для роторного мотора даже подойдёт дешёвое горючее.
- Реактивные, ракетные тепловые двигатели. Работают установки из-за силы тяги, созданной от отдачи выхлопных газов. Могут функционировать в пространстве без воздуха.
- Турбовинтовые двигатели — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги.
В чём экологические проблемы использования тепловых машин
Проблема №1 заключается в нагревании окружающей среды, атмосферы. Вследствие чего наблюдается глобальное потепление и таяние ледников. Влияние на экологию:
- загрязнение атмосферы азотными и серными веществами;
- из воздуха используется кислород;
- выделяется углекислый газ;
- >50% загрязнений воздуха происходит из-за автомобилей (2–3 млн тонн свинца выбрасывается каждый год);
- топливо полностью не сгорает, при этом в атмосферу выделяются около 200 млн тонн сажи, золы, 70 тонн оксида серы.
Как происходит загрязнение
При работе теплового двигателя сжигаются нефть и уголь с выбросом серных и азотных соединений. Постоянное выделение теплоты в атмосферу приводит к увеличению средней температуры на Земле. С использованием тепловых машин вырос объём углекислого газа в воздухе — это может создать «парниковый эффект». Ежегодное повышение температуры на планете в дальнейшем приведёт к полной перемене климата (как считают учёные).
Ведь есть возможность использовать гораздо меньше топлива, но при этом получать большее количество энергии. Выполняя менее энергозатратно определенный вид работы, можно сэкономить не только природные ресурсы, но и оказать меньший вред нашей планете.
Пути устранения проблемы
Отказаться от использования тепловых машин невозможно, но можно снизить ущерб от влияния отходов теплоэнергетического производства.
Существуют два пути решения проблемы:
Для достижения максимального эффекта следует реализовывать данные идеи одновременно, в комплексе.
Размещение теплоэлектростанций
Пространство под строительство ТЭС, ТЭЦ регламентируется требованиями, ограничениями из экологических соображений. Следует учитывать уровень загрязнения в зоне строительства. Если на планируемом для размещения ТЭС пространстве уже значительно превышен уровень загрязнения или подходит к этому значению, строить здесь станцию не рекомендуется.
Если же фон загрязнений на планируемом для строительства месте низкий, следует учесть ряд факторов:
Устанавливая ТЭЦ в пределах населенного пункта, важно учесть расположение рядом лесополосы, что способствует снижению уровня шума для близстоящих домов, а также задерживанию пыли, вредных выбросов в сторону жилых зданий.
Перед строительством тепловой станции необходимо заранее подумать об использовании безопасного топлива, спланировать систему очистки и устранения отходов, снижающую выбросы загрязняющих элементов.
Защита атмосферы
Чтобы защитить окружающую среду от вредных выбросов диоксида серы, станции применяют метод рассеивания отходов в более высоких атмосферных слоях. Для этого на предприятиях устанавливают дымовые трубы внушительной высоты (до 420 м).
Для снижения уровня выхлопа сернистого газа на станциях используют сероулавливающие установки.
Важно разрабатывать энергосберегающие технологии, приводящие к снижению отходов в атмосферу.
Тепловые машины – один из главных источников загрязнения окружающей среды. Экологические проблемы при использовании ТД носят комплексный характер – токсичные выбросы отравляют воздух, почву и воду.
Изготовление ДВС
Материал: картон, клей, проволока, моторчик, шестерни, батарейка 9V.
Ход изготовления 1. Изготовили из картона коленвал (вырезали круг) 2. Изготовили шатун (сложили прямоугольный лист картона 15*8 пополам и ещё на 90градусов), на концах которого сделали отверстия 3. Из картона изготовили поршень, в котором сделали отверстия (под поршневые пальцы) 4. Поршневые пальцы сделали по размеру отверстия в поршне, свернув небольшой лист картона 5. С помощью поршневого пальца закрепили поршень на шатуне, а с помощью проволоки шатун прикрепили к коленвалу 6. По размеру поршня свернули цилиндр, а по размеру коленвала картер (Картер – коробочка под коленвал) 7. Собрали механизм вращения коленвала (с помощью шестерёнок и моторчика), так чтобы при больших оборотах моторчика вращающий механизм развивал меньшие обороты (чтобы он мог провернуть коленвал с шатуном и поршнем) 8. К коленвалу прикрепили вращающийся механизм и поместили его в картер (закрепив вр. механизм к стенке картера) 9. Поршень поместили в цилиндр и склеили цилиндр с картером. 10. Идущие два провода + и – от моторчика присоединяем к батарейке и наблюдаем движение поршня.
В чём экологические проблемы использования тепловых машин
Проблема №1 заключается в нагревании окружающей среды, атмосферы. Вследствие чего наблюдается глобальное потепление и таяние ледников. Влияние на экологию:
- загрязнение атмосферы азотными и серными веществами;
- из воздуха используется кислород;
- выделяется углекислый газ;
- >50% загрязнений воздуха происходит из-за автомобилей (2–3 млн тонн свинца выбрасывается каждый год);
- топливо полностью не сгорает, при этом в атмосферу выделяются около 200 млн тонн сажи, золы, 70 тонн оксида серы.
Как происходит загрязнение
При работе теплового двигателя сжигаются нефть и уголь с выбросом серных и азотных соединений. Постоянное выделение теплоты в атмосферу приводит к увеличению средней температуры на Земле. С использованием тепловых машин вырос объём углекислого газа в воздухе — это может создать «парниковый эффект». Ежегодное повышение температуры на планете в дальнейшем приведёт к полной перемене климата (как считают учёные).
Речь идет о двигателях и упрощенных механизмах, которые используют тепловую энергию для приведения в действие автомобилей, железнодорожных составов, морского судна, самолетов, технику на производстве. Когда-то открытие такого механизма дало мощный толчок для развития промышленности.
Вредные вещества
Для работы тепловых двигателей чаще всего применяется ископаемое топливо или продукты его переработки: уголь, газ, мазут, бензин, керосин и др. Они никогда не сгорает на 100%, и остатки загрязняют окружающую среду.
Не меньший вред наносят продукты сгорания. При работе ТМ выделяются следующие виды вредных веществ:
- сажа;
- углекислый газ;
- угарный газ;
- оксид азота;
- соединения свинца;
- формальдегид;
- бензол.
Атомные электростанции – также тепловые машины, в которых для нагревания рабочего тела используются ядерные реакции. Их эксплуатация связана с опасностью загрязнения окружающей среды радиоактивными материалами.
Неполное сгорание топлива
Трудно представить себе отрасль человеческой деятельности, в которой не будут задействованы тепловые двигатели. Поэтому несложно разобраться, где используют тепловые машины.
Еще одной экологической проблемой данного вида двигателя является то, что используемое топливо сгорать полностью не может. А это приводит к тому, что воздух заполняется большим количеством выбросов, которые мы постоянно вдыхаем вместе с кислородом. Согласно статистическим данным, тепловые установки выбрасывают в атмосферу ежегодно около двухсот миллионов тонн сажи и золы, около семидесяти тонн оксида серы. К сожалению, эти цифры ежегодно растут. Хотя все цивилизованные страны мира пытаются решить эту проблему, и перейти на более безопасные типы двигателей.
