Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2 курс 1 сессия 23-27.01.2017.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

Решение:

1. 1 куб. м газа выделяет 35570 000 Дж тепла,

Из них полезное тепло составляет 30%, а именно:

35 570 000*0,30 =10 671 000 Дж полезного тепла (примерно).

2. 1 ватт=1Дж/с

1 ватт*час=1 (Дж/с)* 1(час или 3600 с)= 3600 Дж

Соответственно:

100 квт*час=100* 1000* 3600 = 360 000 000 Дж.

3. Составим пропорцию:

1 куб. м газа - 10 671 000 Дж полезного тепла

Х куб. м - 360 000 000 Дж полезного тепла (на 100 квт*час)

Х= (1*360 000 000)/10 671 000=33,7 куб.м

При экономии 100 Квт*час, мы экономим примерно 34 куб. м газа.

Задание 4. Рассчитайте сколько газа расходуется при освещении вашей квартиры в течение месяца. Квт*час в месяц возьмите из таблицы.

3 день

Тема 2: Электрическая лампочка и экономика

Задание 1. Посмотрим отрывок фильма «Умышленное устаревание». http://www.youtube.com/watch?v=JgcVGfn4PKs

Вопрос: С какой целью сокращают жизнь лампочки?

Сколько часов работает электрическая лампочка?

Влияет ли такой подход на экономику и экологические проблемы?

Задание 2. Расскажите об интересном факте об открытиях и изобретениях в области энергии. См. сайт :

http://www.kids.myenergy.ru/theory_and_power_practice/interesting_facts/

Изучите интересные факты про открытие и использовании разных видов энергии

Энергия до нашей эры

Впервые явления, которые сегодня называют электрическими, были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции. Древнегреческий философ Фалес Милетский в VI веке до нашей эры отмечал способность янтаря, натертого мехом или шерстью, притягивать обрывки бумаги, пушинки и другие легкие тела. От греческого названия янтаря – «электрон» – это явление стали называть электризацией.

Сегодня нам уже будет нетрудно разгадать «тайну» янтаря, натертого шерстью. В самом деле, почему янтарь электризуется? Оказывается, при трении шерсти о янтарь на его поверхности появляется избыток электронов, и возникает отрицательный электрический заряд. Мы как бы «отбираем» электроны у атомов шерсти и переносим их па поверхность янтаря. Электрическое поле, созданное этими электронами, притягивает бумагу. Если вместо янтаря взять стекло, то здесь наблюдается другая картина. Натирая стекло шелком, мы «снимаем» о его поверхности электроны. В результате на стекле оказывается недостаток электронов, и оно заряжается положительно. Впоследствии, чтобы различать эти заряды, их стали условно обозначать знаками, дошедшими до наших дней, минус и плюс.

Описав удивительные свойства янтаря в поэтических легендах, древние греки так и не продолжили его изучение. Следующего прорыва в деле покорения свободной энергии человечеству пришлось ждать много веков. Зато когда он все-таки был совершен, мир в буквальном смысле слова преобразился.

Первые опыты

В конце XVI века придворный врач английской королевы Елизаветы Уильям Гилберт изучил все, что было известно древним народам о свойствах янтаря, и сам провел опыты с янтарем и магнитами. В 1600 году он издал большой труд «О магните, магнитных телах и о самом большом магните – Земле», в котором он объяснял действие магнитного компаса, а также приводил описания некоторых опытов с наэлектризованными телами. Гилберт открыл, что свойства электризации присущи не только янтарю, но и алмазу, сере, смоле. А некоторые тела, например, металлы, камни, кость, наоборот, не электризуются.

В середине XVII века известный немецкий ученый Отто фон Герике построил специальную «электрическую машину», представлявшую собой шар из серы величиной с детскую голову, насаженный на ось. Если при вращении шара его натирали ладонями рук, он начинал притягивать и отталкивать легкие тела. Опыты Герике с электрической машиной привели к ряду важных открытий: в дальнейшем, сравнивая электричество, получаемое с помощью разных материалов, ученые обнаружили способность некоторых тел проводить электричество и разделили материалы на проводники и непроводники электричества.

В целом практических знаний об электричестве за два столетия было накоплено не так уж много, но все эти открытия были предвестниками по-настоящему больших перемен. Это было время, когда опыты с электричеством ставили не только ученые, но и аптекари, и врачи, и даже монархи.

Гальванический ток

В 1791 году итальянский анатом Луиджи Гальвани обнаружил, что при соприкосновении двух разнородных металлов с телом препарированной лягушки появляется электричество. Гальвани ошибочно объяснил это явление наличием особого «животного электричества».

Справедливости ради надо отметить, что Гальвани был не так уж далек от истины: как это установили позднее, жизненные процессы в любом организме сопровождаются возникновением электричества, которое с полным основанием может быть названо животным, однако, с электричеством, открытым самим Гальвани, оно не имеет ничего общего.

Вскоре другой итальянский ученый, Алессандро Вольта, дал этим опытам иное объяснение. Он доказал, что электрические явления, которые наблюдал Гальвани, объясняются только тем, что определенная пара разнородных металлов, разделенная слоем специальной электропроводящей жидкости, служит источником электрического тока, протекающего по замкнутым проводникам внешней цепи. Эта теория, разработанная Вольтой в 1794 году, позволила создать первый в мире источник электрического тока, который назывался Вольтов столб. Он представлял собой набор пластин из двух металлов, меди и цинка, разделенных прокладками из войлока, смоченного в соляном растворе или щелочи. Вольта создал при­бор, способный за счет химической энергии производить электризацию тел и, следовательно, поддерживать в про­воднике движение зарядов, то есть электрический ток. Скромный Вольта назвал свое изобретение в честь Гальвани «гальваниче­ским элементом», а электрический ток, получающийся от этого элемента – «гальваническим током».

XIX век – время больших открытий

В начале XIX века опыты с электрическим током привлекали внимание ученых из разных стран. В 1802 году итальянский ученый Романьози обнаружил отклонение магнитной стрелки компаса под влиянием электрического тока, протекавшего по расположенному вблизи проводнику. В 1820 году это явление в своем докладе подробно описал датский физик Ганс Христиан Эрстед. Небольшая, всего в пять страниц, книжка Эрстеда в том же году была издана в Копенгагене на шести языках и произвела огромное впечатление на коллег Эрстеда из разных стран.

Однако правильно объяснить причину явления, которое описал Эрстед, первым сумел французский ученый  Андре Мари Ампер. Оказалось, ток способствует возникновению в проводнике магнитного поля. Одной из важнейших заслуг Ампера было то, что он впервые объединил два разобщенных ранее явления – электричество и магнетизм – одной теорией электромагнетизма и предложил рассматривать их как результат единого процесса природы.

Воодушевленный открытиями Эрстеда и Ампера, другой ученый, англичанин Майкл Фарадей предположил, что не только магнитное поле может воздействовать на магнит, но и наоборот – двигающийся магнит будет оказывать воздействие на проводник. Серия опытов подтвердила эту блестящую догадку – Фарадей добился того, что подвижное магнитное поле создало в проводнике электрический ток. Позже это открытие послужило основой для создания трех главных устройств электротехники – электрического генератора, электрического трансформатора и электрического двигателя.

Электрическая лампа Лодыгина

В 1873 году талантливый петербургский ученый-электротехник Александр Николаевич Лодыгин изобрел лампу накаливания. Тогда же на Одесской улице в Санкт-Петербурге две керосиновые лампы в уличных фонарях были заменены на лампы Лодыгина. Множество горожан, пришедших посмотреть на диковинку, могли воочию убедиться в несомненных преимуществах нового вида освещения.

Павел Яблочков и его электрическая свеча

Широкая общественность узнала о начале новой эпохи в 1877 году, когда в Париже впервые была продемонстрирована электрическая свеча. Автором этого изобретения стал русский ученый Павел Николаевич Яблочков. Конечно, свеча Яблочкова была далека от идеала: если она гасла, ее нельзя было запустить снова, а общее время работы составляло не более двух часов. И все-таки это была революция! Вскоре «свет Яблочкова», «русский» или «северный» свет освещал бульвары Парижа, набережные Темзы, проспекты Москвы и даже древние города Камбоджи. Это было настоящим триумфом русского изобретателя.

Томас Эдисон и первая электростанция

Многие изобретатели упорно работали над тем, чтобы создать более совершенный источник света. Самых впечатляющих успехов добился американец Томас Эдисон, который практически одновременно с Лодыгиным придумал электрическую лампу с вольфрамовой нитью накаливания. А в сентябре 1882 года он же запустил первую электростанцию, которая наполнила светом целый квартал Нью-Йорка.

Между прочим, Томас Эдисон был одним из самых плодовитых изобретателей своего времени. Ему принадлежит более 2000 патентов на различные приборы и устройства, которые помогли сделать процесс потребления электричества более комфортным. Многие из этих устройств и сегодня не устарели: никому ведь не надо объяснять, что такое выключатель или розетка.

Появление электричества в России

В Москве электрическое освещение впервые появилось в 1881 году, а уже в 1883 году электрические светильники иллюминировали Кремль. Специально для этого была сооружена передвижная электростанция, которую обслуживали 18 локомобилей и 40 динамо-машин. Первая стационарная городская электростанция появилась в Москве в 1888 году.

В Санкт-Петербурге электрическое освещение появилось в апреле 1879 года, когда электрические фонари осветили Литейный мост. А первая электростанция постоянного тока заработала в 1883 году, на барже на реке Мойке, у Полицейского (ныне Народного) моста. С ее помощью 30 декабря того же года зажглись 32 фонаря на Невском проспекте на участке от Адмиралтейства до Аничкова моста. К 1898 году Петербург обслуживали уже три крупные центральные электростанции – ЦЭС.

Датой основания первой энергосистемы России принято считать 4 июля 1886 года. В этот день император Александр III подписал Устав «Общества электрического освещения 1886 года», которое было учреждено в Санкт-Петербурге Карлом Фридрихом Сименсом, братом основателя концерна Siemens.