Химическая энергия

Создание термоэлектрических полупроводниковых преобразователей позволит непосредственно превращать тепло в электрическую энергию с высоким (до 40- 50%) коэффициентом полезного действия (к. п. д.). Предполагается создание установок, где химическая энергия топлива будет непосредственно превращаться в электрическую энергию с высоким к. п. д. без применения турбогенераторов и котлов. [c.6]

В паротурбинных установках процесс получения работы происходит следующим образом (рис. 19-1). Химическая энергия топлива при его сжигании превращается во внутреннюю энергию продуктов сгорания, которая затем в виде теплоты передается воде и пару в котле / и перегревателе 2. Полученный пар направляется в паровую турбину 3, где и происходит преобразование теплоты в механическую работу, а затем обычно в электрическую энергию в электрогенераторе Отработавший пар поступает в конденсатор 5, где отдает теплоту охлаждающей воде. Полученный конденсат конденсационным насосом б направляется в питательный бак 7, откуда питательная вода забирается питательным иасосом S, сжимается до давления, равного давлению в котле, и подается через подогреватель 9 в паровой котел I. [c.296]

На рис. 190, а изображена схема устройства машины-двигателя (двигателя внутреннего сгорания), в которой химическая энергия топлива превраш,ается в цилиндре в тепловую, затем тепловая энергия превращается в механическую энергию в форме поступательного движения поршня и, наконец, последняя превращается в механическую в форме вращательного движения коленчатого вала, т. е. в энергию, удобную для использования в самых различных целях. [c.184]

На рис. 3.1 изображена схема устройства двигателя внутреннего сгорания, в котором химическая энергия топлива преобразуется в цилиндре в тепловую, затем тепловая энергия превращается в механическую в форме движения поршня это движение преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Энергия вращательного движения посредством передачи того или иного типа сообщается технологической машине. [c.321]

В обычных реактивных двигателях химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию выбрасываемой из сопла струи газа (или жидкости). Возникающую при выбрасывании из сопла струи газа реактивную силу называют силой тяги. [c.113]

В гальванических элементах осуществляется непосредственное превращение химической энергии топлива в электрическую. Для энергетики, к сожалению, эти элементы бесперспективны вслед- [c.180]

Теплота, необходимая для работы тепловых двигателей, получалась до последнего времени путем сжигания в воздухе твердого, жидкого или газообразного горючего (топлива) при сравнительно невысоких температурах горения (2000—2500° К), при которых расчет процессов превращения химической энергии в теплоту был весьма простым можно было ограничиться экспериментальными данными [c.8]

Химическая энергия Х, определяется тепловыми э(]х )ектами реакции, поэтому ее можно найти из уравнений химических реакций. [c.361]

Здесь звездочкой отмечены параметры заторможенного потока h — средняя энергия диссоциации на единицу массы ато.мов, равная сумме произведений концентрации атомов на химическую энергию [c.386]

Химические реакции приводят к изменению химической энергии реагирующих веществ. Так как изменение химической энергии какого-либо вещества равно произведению его мольного химического потенциала ср на изменение числа кмолей вещества, то изменение химической энергии в результате химической реакции равняется 2 Х. [c.488]

Химическая энергия данного вещества численно равняется теплоте образования его из составных частей (простых веществ). [c.488]

Основным источником получения энергии в настоящее время является химическая энергия, заключенная в природном горючем (угле, нефти, газе). Считают, что запасов естественного горючего, находящегося в недрах Земли, по оптимистическим подсчетам хватит на 4000 лет, а по самым пессимистическим — на 200—400 лет. Однако, каковы бы ни были действительные запасы естественного химического топлива, несомненно, что они постоянно уменьшаются, вследствие чего нельзя безучастно относиться к вопросу об эффективности использования располагаемых энергетических ресурсов, тем более, что она до сих пор остается весьма низкой., [c.514]

Одной из важнейших проблем, стоящих в центре внимания современной энергетики, а следовательно, и термодинамики, является повышение эффективности превращения химической энергии топлива в электрическую. Актуальность этой проблемы будет вполне очевидна, если учесть, что за счет химической энергии топлива вырабатывается сейчас около 96% всей энергии, а современные способы превращения химической энергии в электрическую характеризуются относительно низким к. п. д., составляющим, например, на тепловых электростанциях не более 35—40%. Кроме того, современные машинные способы получения электрической энергии из химической энергии топлива не являются прямыми, т. е. такими, в которых химическая энергия непосредственно превращалась бы в электрическую энергию. Топливо сначала сжигается, т. е. химическая энергия переводится в теплоту, которая затем превращается — чаще всего в паровых турбинах — в энергию электрического тока. Именно эта особенность машинных способов, с одной [c.514]

Принцип действия топливного элемента. Топливный элемент является химическим генератором электрической энергии (называемым электрохимическим генератором), в котором внутренняя или химическая энергия подаваемых в элемент активных (т. е. реакционно-способных) веществ в результате электрохимических реакций окисления вещества, служащего топливом, и восстановления вещества, являющегося окислителем, преобразуется в электрическую энергию. [c.594]

Вследствие тога что после выделения химической энергии в зоне реакции происходит расширение образовавшихся продуктов, ударная адиабата продуктов детонации (кривая ПВ) лежит выше ударной адиабаты исходного ВВ. [c.89]

Второе слагаемое в выражении (17.6) определяет энергию, требуемую для перехода вещества из некоторого исходного химического, фазового или ионного состояния в данное рассматриваемое состояние. Величина f/хима называется теплотой образования и обычно обозначается АН] (То). Она равняется тому количеству теплоты, которое требуется для образования индивидуального вещества из химических элементов, взятых в определенных, заранее обусловленных (стандартных) условиях. Выбор условий определяет систему отсчета химической энергии, которая включает в себя договорные значения температуры и давления и те структурные состояния химических элементов, которым приписывается нулевой энергетический уровень. [c.161]

Теплота образования как мера химической энергии может быть определена калориметрическими методами, т. е. путем прямого измерения теплоты реакции, а также косвенными способами, например в результате изучения электронного спектра атомов и молекул. [c.161]

В полезную внешнюю работу могут преобразовываться не только теплота, но и другие виды энергии, например лучистая энергия (в частности, солнечное излучение), внутренняя энергия химически реагирующих веществ (т. е. так называемая химическая энергия) и т. п., причем работа может быть получена непосредственно в виде энергии электрического тока, что имеет важное практическое преимущество, так как электрическая энергия — наиболее универсальная форма энергии. Устройства, служащие ДЛЯ непосредственного превращения различных видов энергии в электрическую энергию, называются электроэнергетическими преобразователями (иногда их называют прямыми преобразователями энергии). [c.144]

Одной из важнейших проблем, стоящих в центре внимания современной энергетики, а следовательно, и термодинамики, является повышение. эффективности превращения химической энергии топлива в электрическую. Актуальность этой проблемы очевидна, если учесть, что за счет химической энергии топлива в настоящее время вырабатывается более 2/3 всей энергии. Современные способы превращения химической энергии в электрическую характеризуются относительно низким КПД, составляющим, например, на тепловых электростанциях не более 35—40 %. Кроме того, современные машинные способы получения электрической энергии из химической энергии топлива не являются прямыми, т. е. такими, в которых химическая энергия непосредственно превращалась бы [c.503]

В настоящее время известны и разрабатываются различные способы непосредственного или прямого преобразования химической энергии топлива в электрическую, к которым относятся термоэлектрический, основывающийся главным образом на использовании полупроводников, термоэмиссионный, магнитогидродинамический, электрохимический, фотоэлектрический. [c.504]

Внутренняя, или, как говорят еще, химическая энергия подаваемых в элемент активных (т. е. реакционно-способных) веществ в результате электрохимических реакций (главным образом окисления) преобразуется в электрическую энергию (рис. 8.50). По механизму преобразования энергии топливный элемент подобен гальваническому элементу. Различие состоит в том, что в гальваническом элементе весь запас активных материалов заключен в электродах. Поэтому время их действия ограничено массой и количеством электролита, тогда как в топливном элементе расходуемые активные материалы непрерывно восполняются в результате подвода извне. Другое отличие заключается в природе активных материалов если в гальванических элементах применяются только твердые вещества (металлы и их окислы), то в топливных элементах используются жидкие и газообразные активные вещества. [c.569]

Из этих природных энергетических ресурсов по экономическим соображениям и в соответствии с современным состоянием техники более других используется химическая энергия топлива — углей, нефти, торфа, сланцев н энергия движущейся воды (так называемый белый уголь). Ведутся интенсивные научные работы по использованию новых видов энергии — атомной и термоядерной. Построен ряд атомных электростанций . Их общая электрическая мощность в мире составляет к настоящему времени около 10 ООО ООО/сет. [c.9]

Больше всего эксергии (56 %) теряется в котле, который с энергетической точки зрения выглядит вполне благополучно (потери 9%). Как указывалось в 6.1, химическую энергию, поступающую в паровой котел топлива, принципиально можно полностью превратить в механическую (или электрическую). В процессе горения химическая энергия практически полностью превращается в теплоту, а уже теплоту полностью превратить в работу невозможно. Таким образом, без потерь энергии в окружающую среду теряется работоспособность (эксергия). Способы снижения эксерге-тических потерь для данного примера рассмотрены в 6.1 и 6.2. [c.203]

Газовый МГД генератор имеет существенные преимущества по сравпеыию с обычной паротурбинной установкой. В паротурбинной установке химическая энергия топлива сначала переходит во внутреннюю энергию продуктов сгорания, которая в котельной установке частично передается воде и водяному пару, а энергия пара в турбогенераторе создает электрическую энергию. В МГД генераторе рабочим телом служит ионизированный проводящий газ, движущийся в магнитном поле и являющийся одновременно проводником, что обусловливает более простую конструкцию установки. Кроме того, применение более высоких температур, получающихся в процессе горения, и отсутствие динамических и механических напряжений в МГД генераторе увеличивают эс1)фективпый к. п. д. [c.325]

Система из двух электрических проводников (электродов), погруженных в электролит, называется гальваническим элементом в честь итальянского физика из Болоньи Луиджи Гальвани, который опубликовал свои электрохимические исследования в 1791 г. Гальванический элемент преобразует химическую энергию в электрическую. Если замкнуть элемент проводником с низким сопротивлением, по проводнику потечет ток, направление которого условно принято от положительного электрода к отрицательному (положительный ток). Это условие было принято еще до того, как что-либо стало известно о природе электричества, и применяется сейчас вопреки общеизвестному факту, что только отрицательно заряженные частицы — электроны — могут перемещаться в металле, и ток течет от отрицательного полюса к положительному. [c.22]

Хемилюминесценция — свечение вещества при протекании химических реакций. Энергия возбуждения люминесценции, в этом случае черпается из запасов химической энергии реагирующих веществ. В качестве примера хемилюминесценции можно привести явление свечения окиси фосфора, возникающее,при окислении фосфора. Свечение, возникающее в различных живых организмах, тоже обусловлено химическими процессами, протекающими в них. Это разновидность хемилюминесценции называется биологолюминесцен-цией (свечение светлячков, моллюсков и др.). [c.360]

Если наоборот, температурный коэффициент э.д.с. (о /с1Г)<0, то в таком элементе химическая энергия частично превращается в работу, а частично идет на повышение температуры при работе элемента в адиабатных условиях или отдается в фop fe теплоты окружаюпдей среде при работе в изотермических условиях. [c.180]

В процессах и явлениях природы энергия тел преобразуется из одного вида в другой. Горение топлива — преобразование химической энергии в теплоту в паровом котле эта теплота передаегся от продуктов сгорания воде, которая превращается в пар, теплота пара в паровой турбине превращается в механическую работу, в генераторе электрического тока механическая работа превращается в электрическую энергию, которая передается потребителям. [c.5]

Расчет процессов горения весьма усложнился, когда в практике стали использоваться значительно более высокие температуры горения (3000—4000° К), которые, например, встречаются в ракетных двигателях. Возникла необходимость более тщательных и точных расчетов преобразования химической энергии топлива (горючее + + окислитель) в теплоту продуктов сгорания, вследствие чего энергетикам потребовалось основательное изучение новой области термодинамики, а именно хилгаческой термодинамики, в которой основные законы термодинамики применяются к процессам, происходящим при превращении химической энергии исходных веществ (топлива) в теплоту (продуктов горения). [c.8]

Химическая термодинамика занимается изучением химических процессов с термодинамической точки зрения и в отличие от технической рассматривает явления, в которых происходят знутрп-молекулярные изменения рабочего тела при сохранении гтомами молекул своей индивидуальности. Образование новых веществ (рабочего тела) или разложение веществ осуществляется в результате химической реакции. Для химического процесса характерно изменение числа и расположения атомов в молекуле реагирующих веществ. В ходе реакции разрушаются старые и возникают новые связи между атомами. В результате действия сил связей шэоисхо-дит выделение или поглощение энергии. Энергия, которая может проявляться только в результате химической реакции, называется химической энергией. Химическая энергия представляет собой часть внутренней энергии системы, рассматриваемой в момент химического превращения, ибо в запас внутренней энергии входит не только кинетическая и потенциальная энергия молекул, но и ншергия электронов, энергия, содержащаяся в атомных ядрах, лучистая энергия. Отличительным признаком химической реакции является изменение состава системы в результате перераспределения массы между реагирующими веществами в изолированной системе. Если же система не изолирована от окружающей среды, то свойства ее должны зависеть также от количества вещества, введенного в систему или выведенного из нее. Если, например, в калориметрическую бомбу поместить смесь из двух объемов водорода и одного объема кислорода (гремучий газ), то, несмотря на отсутствие теплообмена, происходит реакция с образованием водяного пара [c.191]

Следует подчеркнуть, что химическая энергия каждого компонента определяется строением люлекул и aTOjMOB, участвующих в реакции веществ, и потому не зависит от условий (телшература, давление), в которых вещество находится. [c.361]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Соответствующие устройства, в которых осуществляется превращение химической энергии в электрическую, называются термоэлектрическими генераторами, термоэмиссионными преобразователя.ми, магнитогндродина-мическими (МГД) генераторами, электрохимическими генераторами или топливными элементами, солнечными батарея.ми. [c.515]

Содержание настоящего параграфа в значительной мере основывается на работе Н. С. Лидоренко и И. И. Новикова Термодинамические аспекты проблемы непосредственного преобразования химической энергии в электрическую ( Известия АН СССР. Энергетика и транспорт , 1969, №6). [c.594]

Реактивные двигатели (РД) — это двигатели с газообразным рабочим телом, в которых химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию продуктов сгорания, расширяющихся в соплах и создающих силу тяги при истечении в сторону, противоположную движению аппарата. Существует классификация РД, в которой эти двигатели подразделяются на две основные группы воздушно-реактивные двигатели (ВРД) и ракетные двигатели (РД). Воздушно-реактивные двигатели подразделяют на компрессорные, или турбореактивные, и бескомп-рессорные — прямоточные и пульсирующие. В воздушно-реактивных двигателях окислителем топлива служит атмосферный воздух. Ракетные двигатели подразделяют на жидкостные и двигатели, работающие на твердом топливе. В ракетных двигателях окислитель топлива (например, жидкий кислород) находится на борту летательного аппарата [21, 24]. [c.154]

В заключение этого пункта отметим, что закон сохранения барионного заряда принимает более простую форму при переходе к низким энергиям столкновений. В нерелятивистской ядерной физике нет процессов рождения нуклон-антинуклонных пар и превращения нуклонов в гораздо более тяжелые частицы — гипероны. Поэтому закон сохранения барионного заряда становится законом сохранения числа нуклонов (т. е. массового числа А). Если же мы перейдем к еще более низким энергиям, не превышающим, скажем, нескольких кэВ, то мы попадем в область атомной физики, физики агрегатных состояний и химических реакций. Во всех этих явлениях не только сохраняется число нуклонов, но и не происходит никаких ядерных превращений, т. е. не меняются ядерные дефекты массы. Изменения же масс покоя за счет химических энергий связи ничтожны и лежат вне пределов точности измерений масс. Поэтому в нерелятивистской физике закон сохранения барионного заряда переходит в закон сохранения суммарной массы. [c.289]

Основными областями технического приложения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок (в которых полезная внешняя работа производится за счет теплоты, выделяющейся при сжигании топлива) циклов ядерных энергетических установок (где 1 сточннком теплоты служит реакция деления расщепляющихся элементов) принципов и методов прямого получения электрической энергии (в которых стадия превращения внутренней энергии тел — химической энергии в теплоту отсутствует, и последняя преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока) процессов тепловых машин — компрессоров и холодильных машин, где за счет затраты [c.502]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...