1. Трение покоя, которое проявляется в том случае, когда тело, находящееся в состоянии покоя, приводится в движение. Коэффициент трения покоя обозначают . Ok

2. Трение скольжения, возникающее при наличии движения тела. Оно меньше трения покоя.

3. Трение качения, которое проявляется в том случае, когда тело катится по опоре. Это трение значительно меньше трения скольжения.

32. В природе существует множество форм энергии. Несмотря на огромное разнообразие форм энергии, для ее производства используются в основном три вида источников: назовите и поясните.

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию. Энергия, которую дают почти все эти источники, поступает целиком от Солнца. Ископаемые топлива - уголь, нефть и газ - являются остатками органической жизни, в свое время существовавшей за счет солнечной энергии. Поскольку круговорот воды в природе обеспечивается также солнечной энергией, то и гидроэлектростанции тоже связаны с нею. Сила ветра, которая создается за счет неравномерности нагрева разных участков атмосферы, опять же определяется Солнцем. Движение волн и приливов зависит от тепловой энергии Солнца и от колебаний величины притяжения, вызванных движением Солнца и Луны. Эти колебания океана также можно использовать для получения электричества. И мы используем солнечную энергию напрямую, например, для нагрева воды в домашних условиях или для получения электричества от фотоэлектрических элементов. Источником геотермальной энергии является тепло, поступающее от раскаленных пород в глубинах Земли. Другим важным источником энергии - на этот раз ядерной - являются радиоактивные металлы, такие как уран, плутоний и торий.

ТЕМА-2

33. Что и почему используют в качестве первичных энергоносителей в настоящее время?

Начиная с 1970 г., несмотря на коренные изменения в экономической и социальной структуре общества, суммарная доля трех главных природных энергоносителей — нефти, угля и природного газа — изменилась незначительно.

Нефть была, есть и в обозримом будущем останется одним из ведущих источников первичной энергии, потребление которой неуклонно рас ширяется в связи с дальнейшим развитием мировой экономики. Одновременно растет использование нефтепродуктов в качестве сырья для химической промышленности, что экономически более эффективно по сравнению с прямым энергетическим использованием углеводородов.

В настоящее время около 40% добываемой нефти перерабатывается в моторное топливо для автомобилей. Тяжелые нефтепродукты (мазут, битум и др.) — неизбежный побочный продукт при производстве бензинов и керосинов — активно используются для выработки тепловой электроэнергии. Кроме того, нефть большую роль играет в развитии химической промышленности — производстве пластмасс и других искусственных мате риалов, а также моторных масел и т.п.

Природный газ — самый быстро растущий в структуре энергопотребления энергоноситель, хотя по доле в энергетическом балансе он на данный момент несколько уступает нефти и углю. Газ является сегодня наиболее эффективным и, что особенно важно, экологически наиболее чистым энергоносителем. Основными факторами, способствующими дальнейшему росту его потребления, являются: рост числа электростанций, работающих на газе; увеличение использования газа в жилом секторе; явное снижение в послед- нее десятилетие привлекательности ядерной энергетики; дальнейшее повсеместное обострение экологических проблем.

Угольная промышленность остается одной из важнейших отраслей мирового хозяйства, однако с быстрым развитием нефтяной и газовой про мышленности в последней четверти XX в. она несколько утратила свое значение. Доля угля в мировомэнергопотреблении постоянно снижается.Это связано с мерами по сдерживанию широкого использования угля в последние десятилетия, поскольку он гораздо менее экологичен, чем нефть и газ, и сфера его использования все больше ограничивается топливом для теплоэлектростанций и сырьем в металлургии

34. Потребляемая энергия производится в результате преобразования других видов энергии. Существуют три основных способа ее преобразования. Назовите и поясните.

Известны следующие основные способы преобразования энергии:

1. Получение тепла в результате сжигания ископаемого или растительного топлива и его потребления;

2. Преобразование тепловой энергии(из топлива) в механическую работу, к примеру, в результате сжигания составляющих переработки нефти для обеспечения движения разных механизмов, оборудования, машин, поездов, самолетов и т.д.

3. Преобразование тепла, которое получается в результате сгорания топлива или ядерном деления, в электрическую энергию. Впоследствии она потребляется для различных целей.

ТЕМА-2

35. Если рассматривать процесс прохождения топлива от природного состояния в Земле до конечного потребителя, то говорят о четырех стадиях движения энергетических ресурсов. Назовите и поясните.

Если рассматривать процесс прохождения топлива от природного состояния в Земле до конечного потребителя, то говорят о четырех стадиях движения энергетических ресурсов:

а) извлечение, добыча природных ресурсов энергии;

а) переработка (облагораживание) первичных ресурсов до состояния, пригодного для использования;

в) преобразование энергии, содержащей в ресурсах в иной вид энергии (механическую работу, электрическую энергию или в тепло в котельных и теплоцентралях);

г) использование энергии.

36. Поясните понятие – гелиоэнергетика. Приведите примеры.

Гелиоэнергетика - (Гелиоэнергетика) - получение электрической или тепловой энергии за счет солнечной энергии, одно из самых перспективных направлений нетрадиционной энергетики. Различают два основных варианта Гелиоэнергетика: физический и биологический. При физическом варианте Гелиоэнергетика энергия аккумулируется солнечными коллекторами, солнечными элементами на полупроводниках или концентрируется системой зеркал. Исследования по Гелиоэнергетика частично финансируются Всемирным банком по программе.

Солнечные коллекторы широко применяются в Японии, Израиле, Турции, Греции, на Кипре, в Египте для нагревания воды и отопления. Ряд предприятий РФ изготовляют несколько типов солнечных сушилок для сельскохозяйственных продуктов, которые позволяют сократить затраты энергии на единицу сухого продукта на 40%. Выпускаются в РФ и усовершенствованные плоские солнечные коллекторы и комплексные водонагревательные установки.   Солнечные элементы (фотоэлектрические преобразователи, ФЭП) широко используются в космических аппаратах. Однако более экономичнаГелиоэнергетика с использованием системы зеркал, которые нагревают масло в трубах солнечных электростанций (СЭС). Энергия, получаемая на СЭС, в 5-7 раз дешевле, чем энергия ФЭП. Недостатком СЭС являются лишь очень большие затраты металла на их сооружение (в пересчете на единицу производимой энергии они в 10-12 раз выше, чем при производстве энергии на ТЭС или АЭС). Затраты цемента при этом еще выше: в 50-70 раз. СЭС занимают большие площади, и потому их строительство перспективно только в пустынях. Так, к югу от Лос-Анджелеса построена СЭС мощностью 80 МВт, причем затраты на ее строительство быстро окупились, получаемая энергия на 1/3 дешевле, чем энергия АЭС

ТЕМА-2

37. Поясните понятие – топливно-энергетический комплекс (ТЭК).

Получением, переработкой, преобразованием, транспортировкой, хранением и использованием энергоносителей всех видов занимается отрасль, которая называется топливно-энергетический комплекс (ТЭК). Иногда всю эту большую систему, с присущим ем разнообразием предприятий, процессов, называют кратко «энергетика».

ТЭК один из самых крупных и четко выраженных комплексов любой национальной экономики. Он представляет единую систему страны, главной целью функционирования которого является эффективное и надежное обеспечение всех потребителей энергией необходимого качества (тепловой и электрической).

38. Поясните понятие – Вселенная. Поясните понятия – галактика, квазар, межзвездная среда.

Вселенная (Космос) – бесконечный в пространстве и времени окружающий нас мир. Вселенная состоит из огромного количества галактик.

Галактика – огромное количество звезд, находящихся в одном объеме и движущихся по законам гравитации. По законам гравитации вокруг каждой звезды вращаются планеты.

Квазар — мощное и далёкое активное ядро галактики. Квазары являются одними из самых ярких объектов во Вселенной — их мощность излучения иногда в десятки и сотни раз превышает суммарную мощность всех звёзд таких галактик, как наша. (Активные ядра галактик — ядра галактик, наблюдаемые процессы в которых нельзя объяснить свойствами находящихся в них звезд и газово-пылевых комплексов.)

Межзвёздная среда (МЗС) — вещество и поля, заполняющие межзвёздное пространство внутри галактик. Состав: межзвёздный газ, пыль (1 % от массы газа), межзвёздные магнитные поля, космические лучи, а также тёмная материя (форма материи, которая не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним). На протяжении своей жизни звёзды испускают звёздный ветер (процесс истечения вещества из звёзд в межзвёздное пространство), который возвращает в среду элементы из атмосферы звезды. А в конце жизни звезды с неё сбрасывается оболочка, обогащая межзвёздную среду продуктами ядерного синтеза.

ТЕМА-2

39. Что и почему используют в качестве первичных энергоносителей в настоящее время?

Начиная с 1970 г., несмотря на коренные изменения в экономической и социальной структуре общества, суммарная доля трех главных природных энергоносителей — нефти, угля и природного газа — изменилась незначительно.

Нефть была, есть и в обозримом будущем останется одним из ведущих источников первичной энергии, потребление которой неуклонно рас ширяется в связи с дальнейшим развитием мировой экономики. Одновременно растет использование нефтепродуктов в качестве сырья для химической промышленности, что экономически более эффективно по сравнению с прямым энергетическим использованием углеводородов.

В настоящее время около 40% добываемой нефти перерабатывается в моторное топливо для автомобилей. Тяжелые нефтепродукты (мазут, битум и др.) — неизбежный побочный продукт при производстве бензинов и керосинов — активно используются для выработки тепловой электроэнергии. Кроме того, нефть большую роль играет в развитии химической промышленности — производстве пластмасс и других искусственных мате риалов, а также моторных масел и т.п.

Природный газ — самый быстро растущий в структуре энергопотребления энергоноситель, хотя по доле в энергетическом балансе он на данный момент несколько уступает нефти и углю. Газ является сегодня наиболее эффективным и, что особенно важно, экологически наиболее чистым энергоносителем. Основными факторами, способствующими дальнейшему росту его потребления, являются: рост числа электростанций, работающих на газе; увеличение использования газа в жилом секторе; явное снижение в послед- нее десятилетие привлекательности ядерной энергетики; дальнейшее повсеместное обострение экологических проблем.

Угольная промышленность остается одной из важнейших отраслей мирового хозяйства, однако с быстрым развитием нефтяной и газовой про мышленности в последней четверти XX в. она несколько утратила свое значение. Доля угля в мировомэнергопотреблении постоянно снижается.Это связано с мерами по сдерживанию широкого использования угля в последние десятилетия, поскольку он гораздо менее экологичен, чем нефть и газ, и сфера его использования все больше ограничивается топливом для теплоэлектростанций и сырьем в металлургии

40. Поясните суть теории Большого взрыва.

Большо́й взрыв — общепринятая космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно — начало расширения Вселенной.

Теорию Большого Взрыва предложили в 20-х годах прошлого столетия ученые Фридман и Леметр, в сороковых годах ее дополнил и переработал Гамов. 

Согласно этой теории, когда-то давным-давно наша Вселенная представляла собой бесконечно малый сгусток, сверхплотный (1093 г/см3) и раскаленный до немыслимых температур. Это нестабильное образование внезапно взорвалось (~20 млрд.лет назад), пространство быстро расширилось, а температура разлетающихся частиц, обладающих высокой энергией, начала снижаться. Через 46 секунд после Большого взрыва начался синтез водорода и гелия.

В течение первого миллиона лет вещество и энергия сформировали непрозрачную плазму. К концу этого периода расширение Вселенной заставило температуру опуститься ниже 3000 К, так что протоны и электроны смогли объединяться, образуя облака материи, состоящие из стабильных атомов водорода, а затем гелия. Вселенная стала прозрачной для излучения. 

Только через 1-2 млрд лет под действием сил притяжения из первичных облаков водорода и гелия начали формироватьсяпервые галактики, звезды и другие небесные тела. Звезды старели, взрывались сверхновые, после чего появлялись более тяжелые элементы. Они формировали звезды более позднего поколения, такие, как наше Солнце.

Позже, теория Большого взрыва разделилась на два направления: циклическое и однонаправленное.

Циклическая теория сводится к тому, что Вселенная через какое-то чрезвычайно продолжительное время начнёт сжиматься обратно в "точку", а за этим, вероятно, последует новый Большой Взрыв. За ним, через миллиарды миллиардов лет, еще один и так будет вечно...

Однонаправленная теория гласит, что расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно - причём под расширением подразумевался вечный разлёт галактик.

ТЕМА-2

41. Назовите и кратко поясните известные способы сжигания угля.

Сжигание угля для получения энергии не является процессом облагораживания топлива и по существу не относится к химической технологии, хотя иногда применяется термин энергетическое облагораживание угля. Однако поскольку пар и электроэнергия, получаемые в результате сжигания угля, являются энергетической основой всей химической технологии в целом, полезно рассмотреть процесс сжигания топлива и устройство паровых котлов. Каменный уголь с давних времен используется в качестве топлива в быту, в промышленности и на транспорте; бурый уголь стали применять позднее..

Сжигание угля с предварительной его газификацией является еще одной перспективной технологией, обладающей возможностями удовлетворения все возрастающих требований по предотвращению вредных выбросов в атмосферу при меньших затратах по сравнению с традиционной технологией. Кроме того, это дает потенциальную возможность достигнуть высокого термического КПД путем разработки усовершенствованных высокотемпературных газовых турбин. Схема с предварительной газификацией угля характеризуется значительно меньшим количеством твердых отходов, чем традиционная технология сжигания с использованием скрубберов, - в основном в виде спекшихся шлаков. Технические исследования показывают, что эта схема требует лишь около 60 % воды по сравнению с обычной угольной ТЭС, использующей традиционную установку по серогазоочистке. Дальнейшее совершенствование схемы с предварительной газификацией угля в перспективе может снизить потребление воды до уровня, составляющего 10 % потребностей при применении традиционной технологии ТЭС на угле.

Сжигание углей с высоким содержанием золы связано с частыми чистками топок. При применении многозольного кокса в доменном процессе возрастает не только расход самого кокса, но и флюсов, идущих на ошлакование золы, что значительно снижает производительность доменных печей.

42. Что называют силовым полем ?

Силово́е по́ле в физике — это векторное поле в пространстве, в каждой точке которого на пробную частицу действует определённая по величине и направлению сила (вектор силы).Технически различают (как это делается и для других видов полей)

• стационарные поля, величина и направление которых могут зависеть исключительно от точки пространства (координат x, у, z), и

• нестационарные силовые поля, зависящие также от момента времени t.

Также

• однородное силовое поле, для которого сила, действующая на пробную частицу, одинакова во всех точках пространства и

• неоднородное силовое поле, не обладающее таким свойством.

Наиболее простым для исследования является стационарное однородное силовое поле, но оно же представляет собой и наименее общий случай.

СИЛОВОЕ ПОЛЕ - часть пространства (ограниченная или неограниченная), в каждой точке к-рой на помещённую туда материальную частицу действует определённая по численной величине и направлению сила, зависящая только от координат х, у, z этой точки. Такое С. п. наз. стационарным; если сила поля зависит и от времени, то С. п. наз. нестационарным; если сила во всех точках С. п. имеет одно и то же значение, т. е. не зависит ни от координат, ни от времени, С. п. наз. однородным

ТЕМА-2