ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Подсчет количеств тепла из "Основы теплоэнергетики " В повседневной жизни на каждом шагу мы встречаемся с различными проявлениями энергии. Летящий камень, движущийся автомобиль, вращающийся вал — все эти предметы обладают энергией. Всякое движущееся, а следовательно, обладающее энергией тело может соверщичь работу. Так, движущийся пар, движущаяся вода, ветер могут вращать различные механизмы. Отсюда мы видим, что энергия тела проявляется в способности совершать работу. [c.30] Из повседневных наблюдений мы отмечаем, что энергия бывает различных видов. Так, рассмотренная нами энергия движения тел в определенном направлении (движение камня, автомобиля, вала) есть механическая энергия. [c.30] Известно, что все тела состоят из мельчайших невидимых частиц — атомов. Атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. В свою очередь, ядро состоит из протонов и нейтронов, между которыми действуют громадные силы связи, так что ядро представляет собой как бы одно целое. [c.30] Атомы могут объединяться в более крупные, но также чрезвычайно мелкие невидимые частицы — молекулы, которые находятся в беспрерывном беспорядочном движении. Это движение молекул есть проявление особого вида энергии — тепловой энергии. Чем интенсивнее происходит движение молекул в теле, тем большей тепловой энергией обладает это тело. [c.30] Есть и другие виды энергии электрическая, проявление которой мы наблюдаем в повседневном быту и производстве химическая, проявляющаяся во время химических реакций при этом нарушаются силы, связывающие атомы в молекулу атомная — выделяющаяся тогда, когда удается создать такие условия, при которых расщепляется на части ядро атома. При этом нарушаются силы связи внутри ядра, что и сопровождается выделением громадных количеств энергии. [c.30] Наблюдая различные виды энергии, мы узнаем одно замечательное их свойство, а именно способность энергии превращаться из одних видов в другие. Действительно, летящий с большой скоростью камень при столкновении со стенкой останавливается это значит, что механическая энергия камня исчезает, но при этом как самый камень, так и тенка, где камень ударился о нее, нагреваются. Падающий молот при ударе о наковальню нагревается сам и нагревает предмет, который он ударяет. Появившаяся тепловая энергия возникает здесь за счет исчезнувшей механической энергии. [c.31] Обратный случай — преобразование тепловой энергии в механическую — мы наблюдаем, например, при движении автомобиля. Тепловая энергия выделяется при сгорании бензина в двигателе автомобиля, и тут же происходит преобразование части тепловой энергии в механическую, которая и проявляется в движении автомобиля. [c.31] В быту мы на каждом шагу наблюдаем преобразование электрической энергии в световую (электрическая лампочка) или в тепловую (электрический чайник, утюг). На производстве мы наблюдаем преобразование электрической энергии в механическую. Это преобразование состоит в том, что электродвигатель, получающий из электрической сети электрическую энергию, приводит в движение станок, движущиеся части которого получают механическую энергию от вала электродвигателя. За счет этой энергии станок совершает работу. [c.31] Научно правильные представления о тепле были установлены сравнительно недавно. Еще в середине ХУ1П в. [c.31] Ломоносов считал, что все явления в природе свя заны между собой, взаимно обусловлены. Исходя из этого он установил закон сохранения материи и движения, нося щий название закона Ломоносова ...все пере мены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовоку пится к другому, так, ежели где убудет несколько материи то умножится в другом месте... Сей всеобщий естествен ный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силой другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает . [c.32] Введению этого закона в науку после упомянутых работ М. В. Ломоносова способствовали работы ряда других ученых. В окончательной форме он был установлен работами Майера в 1842 г. Этот год и считают годом введения в науку закона сохранения и превращения энергии. [c.32] Закон сохранения и превращения энергии наряду с рядом других открытий XIX в. способствовал утверждегаю марксистского диалектического метода познания природы и общества, который рассматривает природу и общество как единое целое, где явления зависят друг от друга и обусловливают друг друга. [c.32] Единицы измерения энергии могут быть получены путем использования единиц измерения мощности — киловатта и лошадиной силы. За единицу измерения энергии можно принять такое ее количество, которое вырабатывает источник энергии (или берет на себя потребитель) мощностью 1 квт в течение 1 ч. Такое количество энергии называется киловатт-час (обозначается квтч). Очевидно, что такое же количество энергии может выработать источник энергии в 2 квт в течение получаса или 5 квт в течение одной пятой часа. [c.33] Таким же образом устанавливается и другая единица энергии — с и л о ч а с л. с. ч.) это такое количество энергии, которое вырабатывает источник энергии мощностью 1 лошадиная сила (л. с.) в течение 1 ч квтч и л. с. ч. чаще используются для измерения электрической энергии. [c.33] Еще до открытия закона сохранения и превращения энергии условились единицей измерения тепловой энергии (тепла) считать такое количество ее, которое требуется для того, чтобы 1 кг воды нагреть на 1°С. Это количество тепла называется большой калорией или килокалорией (обозначается ккал). [c.33] Механическую энергию обычно измеряют той же единицей измерения, что и работу, т. е. килограммометром (кгм). [c.33] Это число называется механическим эквивалентом тепла. [c.34] Разные тела требуют и разных количеств тепла для поднятия температуры 1 кг на 1° С. Так, для нагревания 1 кг стали на 1°С требуется всего 0,11 ккал, т. е. почти в 10 раз меньше, чем для нагревания 1 кг воды на Г С. [c.34] В этом случае говорят, что теплоемкость стали почти в 10 раз меньше теплоемкости воды. Таким образом, можно сказать, что теплоемкостью тела называют количество тепла, требующееся для того, чтобы 1 кг его нагреть на 1° С. Значения теплоемкостей тел приводятся в справочниках (см. табл. 3 и 4 в конце книги). Обозначают теплоемкость буквой с. [c.34] Вернуться к основной статье