Тепловая энергия Солнца

Теплообмен лучеиспусканием заключается в передаче тепловой энергии от одного тела к другому через разделяющее их пространство. Эта передача сопровождается двойным превращением энергии тепловая энергия нагретого тела превращается в лучистую и рассеивается телом во всех направлениях часть этой лучистой энергии воспринимается другим телом и при этом вновь превращается в тепловую энергию. Одним из наиболее наглядных примеров теплообмена лучеиспусканием является передача тепловой энергии солнцем нашей планете — Земле. Тепловая энергия солнца в форме лучистой энергии проходит че- [c.201]

Тепловая энергия Солнца. ...................... [c.11]

ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРгаЯ СОЛНЦА [c.63]

Предположим, что температура плазмы равна температуре Солнца т. е. 20 10 °. Тогда средняя тепловая энергия ядер [c.480]

Источники тепловой энергии в природе тепловое излучение Солнца, разность температур на поверхности и в глубине морей и Земли (до 10—20°). Искусственно тепло можно накопить с помощью расплавленных металлов, перегретых жидкостей. Можно накопить и отрицательное тепло — с помощью сильно охлажденных жидких воздуха, водорода, кислорода. [c.140]

Для Сравнения можно привести такие данные в 1973 г. было произведено во всем мире 8,0 млрд, т условного топлива, или 5,6-10 ккал. Это количество тепловой энергии в 10 тыс. раз меньше тепла, получаемого Землей от Солнца. [c.201]

Не только механической энергией — энергией приливов, волн и течений — богат океан. Он — самый большой на планете аккумулятор тепловой энергии. Мировой океан поглощает большую часть энергии, поступающей на Землю от Солнца. В последние годы в разных странах разрабатываются проекты использования этих огромных запасов. [c.198]

Вместо допущения Клаузиуса о непосредственном изменении, законов природы мы предположим, что изменение Я и а вызвано обычными механическими средствами. Прежде всего, если речь идет о центральном движении планеты вокруг Солнца, то мы можем себе представить, что извне на Солнце все время падают массы (метеориты), так что его масса, а следовательно, и сила притяжения Солнцем планеты возрастают со временем. Если бы мы хотели построить замкнутый процесс, аналогичный круговому процессу Карно, то сначала, например, должны были бы падать массы на Солнце. При этом получалась бы внешняя работа. Затем должна была бы быть уменьшена живая сила центрального движения, которой соответствует тепловая энергия нагретого тела. После этого следовало бы упомянутые массы удалить с Солнца на бесконечно большое расстояние. При этом пришлось бы затратить меньшее количество работы, чем было выиграно прежде, при падении масс на Солнце, так как теперь планета более удалена и дает меньшую силу притяжения. Наконец, нужно было бы привести энергию обращения планеты опять к прежнему уровню путем соответствующего подвода энергии извне. Мы предполагаем, что конфигурация, положение и скорости системы в конце снова оказываются теми же, что и в начале процесса. Так как траектория была бы всегда замкнутой, то уже имелась бы полная аналогия со вторым законом термодинамики. Если обозначить через Т среднюю живую силу планеты в ее движении вокруг Солнца и через 6Q — ту энергию, которая в течение бесконечно малой части процесса должна быть подведена к планете путем повышения живой силы ее обращения вокруг Солнца, то [c.472]

Так завершается чудесное превращение сверкающего пучка лучей, выброшенного некогда пылающей поверхностью Солнца, миллионы лет пролежавшего в недрах Земли и по воле человека претерпевшего несколько дивных метаморфоз превращавшегося то в лучистую энергию пламени, то в тепловую энергию раскаленного пара, то в механическую вращения тяжелого ротора турбины и, наконец, в универсальную незримую энергию электрического тока, бегущего по медным проводам высоковольтных линий. [c.40]

С проблемой подвода и отвода тепла инженеры встречаются на каждом шагу. Работает атомная электростанция — значит, в ядерном реакторе выделяется огромное количество тепловой энергии, которое надо как можно быстрей вывести наружу для превращения в электричество. Крутится электромотор, пыхтит двигатель внутреннего сгорания, горит радиолампа, ракета врезается в атмосферу — здесь мы уже имеем дело с вредным нагревом, когда от тепла надо побыстрее избавиться. Неудивительно, что теплотехники на протяжении многих десятилетий ломают головы, пытаясь ускорить движение медлительных тепловых потоков. Но несокрушимым препятствием на этом пути всегда была исключительно низкая теплопроводность природных материалов. Возьмем, например, медь. Чтобы пропускать по медному стержню диаметром 2—3 сантиметра и длиной менее полуметра всего 10 киловатт тепловой энергии, нужен огромный термический напор . Один конец стержня пришлось бы раскалить втрое горячее поверхности Солнца, фактически превратить в пар, тогда как другой должен был бы сохранять комнатную температуру. А ведь медь считается одним из лучших проводников тепла. Что касается тепловой трубки , то при тех же размерах она пропустит такую энергию почти без сопротивления, и разность температур между ее концами практически не удастся даже измерить. Аналогичную теплопроводность могла бы иметь только медная глыба диаметром в три метра и весом 40 тонн. [c.19]

К.п.д. в 2,5% невелик, но там, где это не важно, где тепловая энергия дешевая, а нагрев и охлаждение происходят автоматически, новый источник тока окажется очень полезным. Если несколько таких элементов с лампами-вспышками расположить на спутнике, он сможет служить настоящим космическим маяком ведь спутник все время вращается, то подставляя свои бока обжигающим лучам солнца, то погружая их в ледяной холод космического пространства. Обычные кремниевые батареи не способны развивать высокие напряжения, а повышать напряжение с помощью электрических преобразователей очень сложно. [c.128]

В показанных на рис. 1.146 и 1.148 установках двигатель Стирлинга расположен в фокусе коллектора приемника солнечного излучения. Можно доказать, однако, что выгоднее выдвинуть двигатель из фокуса и разместить там жидкометаллический контур для аккумулирования и переноса тепла к двигателю. При этом отпадает необходимость в специальной системе подвески II перемещения двигателя в соответствии с движением солнца, но приходится вводить промежуточную теплопередающую жидкость. Кроме того, неясно, можно ли использовать в данном случае аккумулятор тепловой энергии. [c.398]

Для того чтобы ориентироваться в тепловом действии солнечного излучения, представим себе, что некоторое тело, имеющее с рму шара с радиусом г (назовем его космическим кораблем), летит вокруг солнца по круговой орбите. Поток солнечного излучения, падающий на поверхность этого шара, будет равен пг Е , где — освещенность, соответствующая выбранной орбите. Разные участки поверхности шара освещаются солнцем под разными углами, и коэффициенты поглощения поверхности в разных точках шара могут быть различными. Тем не менее корабль поглощает в среднем некоторую часть падающей на него энергии солнца, так что поглощенный шаром поток равен произведению а ш Е . Будем считать, что корабль обладает достаточной степенью теплопроводности, так что его [c.159]

Сущность теплообмена, происходящего между раскаленным слоем топлива и человеком, заключается в следующем. Горящий слой топлива посылает во все стороны тепловые лучи, которые, достигая человека, вызывают в нем ощущение тепла. Тепловые лучи несут особый вид энергии, которая называется лучистой энергией. Таким же способом передается на землю энергия солнца. Тепловые лучи, исходящие от солнца, проходят все пространство между солнцем и землей и, достигнув земли, ею воспринимаются. Окружающий же землю воздух нагревается от земли соприкосновением. [c.105]

При анализе закономерностей, приведенных на рис. 2.3, следует отметить, что описанный автоколебательный процесс может быть синхронизирован внешними воздействиями, меняющими температуру Гольфстрима и скорость изменения солености вод Ледовитого океана и Лабрадорского течения в области приближения их к пороговой (8 р) точке. К таким воздействиям могут относиться процессы, меняющие мощность поступающей от Солнца тепловой энергии и интенсивность отражения этой энергии поверхностью Земли (изменения величины альбедо), в конечном результате приводящие к изменению средней температуры поверхности Земли. [c.40]

Кроме этих источников энергии, в энергетических установках могут быть также использованы механическая энергия ветра и тепловая энергия солнечного излучения. Энергия ветра и лучистая энергия солнца в настоящее время находят практическое применение в очень небольших масштабах, атомная энергия находится в начальной стадии промышленного использования и подавляющая часть нужной человечеству энергии получается от органического топлива и гидроресурсов. [c.7]

Лучистая энергия солнца на гелиоустановках небольшой мощности преобразуется в тепловую или электрическую. [c.10]

Например, круговорот воды в природе невозможен без тепловой энергии, поступающей от Солнца. За счет солнечной энергии происходит [c.63]

Основной вклад в тепловое излучение Солнца вносит область спектра от 0,2 до 2 мкм, где сосредоточено 94% энергии Солнца. Ввиду того, что полет космического корабля проходит на расстоянии от Солнца, составляющем миллионы километров, поток солнечной радиации, падающий на участок поверхности КА, представляет собой поток практически параллельных лучей. Поэтому его величина может быть определена следующим образом [c.34]

Основным источником получения электрической, механической и тепловой энергии является органическое топливо. В настоящее время около 70 % энергии, вырабатываемой и потребляемой на земном шаре, получают за счет химической энергии органического топлива и только 30 % — путем использования энергии воды, ветра и солнца, а также ядерной энергии. [c.318]

Существование геотермического градиента указывает на то, что из недр Земли наружу поступает непрерывный поток тепла (хотя теплопроводность материала Земли и низка), среднее значение которого для суши оценивается величиной от Ы0 до2-10 /салУс11 -се/с. Если принять это же значение потока и для океанов, то мы придем к выводу о существовании непрерывного потока тепловой энергии из недр Земли к поверхности величиной 10 эрг/год. Этот поток энергии в несколько тысяч раз меньше потока энергии, идущего от Солнца к Земле, но он велик по абсолютному значению. [c.220]

Используя приемники, полностью поглощающие всю падающую на них тепловую энергию (абсолютно черное тело, см. гл. XXXVI), зная теплоемкость приемника и учитывая потери тепла, можно по повышению температуры оценить в абсолютных единицах энергию, приносимую лучами, что также является принципиальным преимуществом теплового метода. Им пользуются для измерений лучистой энергии всех длин волн, включая и ультрафиолетовые, особенно в тех случаях, когда желают получить количественные данные о распределении энергии по спектру излучающего тела. На рис. 19.1 показано схематически такое распределение для спектра Солнца. Для иных источников (например, лампа накаливания или ртутная лампа) распределение энергии по длинам волн может существенно отличаться от приведенного. Несмотря на универсальность теплового метода и возможность получения сравнимых между собой количественных показаний, обычно удобнее использовать для разных интервалов длин волн специальные приемы исследования, упомянутые выше. [c.401]

Проблема теплового излучения. Постоянная Планка h обязана своим рождением исследованиям проблемы, о которой до сих пор не говорилось. Это проблема теплового излуче1шя. Хорошо известно, что все нагретые тела излучают энергию. Это может быть видимый свет, испускаемый электрической лампой накаливания, слабое свечение спирали плитки или невидимое тепло хорошо протопленной русской печки. На Землю падает тепловое излучение Солнца, в недрах которого температура достигает миллионов градусов, оно является основой для протекания всех жизненных процессов на Земле. Различные тела обладают способностью в большей или меньшей степени поглощать и отражать свет. Сильно поглощающие тела кажутся нам черными (сажа). Ослепительное сияние снега в горах, прекрасно отражающего свет, доставляет много хлопот альпинистам. Ученые не могли пройти мимо проблемы объяснения закономерностей из-лучательной и поглощательной способностей различных тел. [c.150]

Установки с паровыми и газовыми турбинами преобразуют тепловую энергию, получаемую от органического или ядер-ного топлива, Солнца, геотермальных и других источников энергии, в механическую энергию на валах паровых пли газовых турбин или в механическую и электрическую энергию, если, например, в комбинированную установку (КУ) включен МГД-генератор. [c.178]

Для сравнения можно привести такие данные в 1970 г. было добыто во всем мире 6,0 млрд, т у. т., или 4X10 ккал в год. Это количество тепловой энергии в 10 тысяч раз меньше тепла, получаемого землей от солнца. [c.178]

Производство тепловой энергии за счет использования геотермальных вод и энергии солнца. За последние 10 лет В СССР достигнуты некоторые результаты в области практического освоения возобновляемых источников энергии. Достаточно полно исследованы и подготовлены для практического использования в народном хозяйстве ресурсы геотермальных вод. К онцу десятой пятилетки находились в эксплуатации 42 месторождения термальных вод, расположенных на территории Дагестана, Грузии, Ставропольского и Краснодарского краев, Чечено-Ингушской АССР и на Камчатке. [c.86]

Из рис. 1.2 видно, что при указанных выше темпах роста потребления запасы извлекаемого органического ископаемого топлива без привлечения других источников энергии будут близки к иссяканию на нашей планете уже к концу XXI в. Столь опасное развитие событий может быть полностью предотвращено прежде всего благодаря форсированному и широкому использованию такого, не зависящего от солнечной энергии источника, как ядерное топливо, а также эффектявиому применению ва все больших масштабах различных источников энергии, непрерывно восстанавливаемых (возобновляемых) под действием солнечного излучения,— это энергия речных стоков, биомасса (древесина, отходы сельского хозяйства и промышленности), установки, основанные на использовании концентрированной энергии солнца, ветра, тепловой и волновой энергии океанов и др. [c.12]

Реальное устройство, использующее пирокристаллы, легче всего мыслить как нагреваемое от внешнего источника (например, солнца) и охлаждаемое за счет излучения во внешнее пространство за время пребывания в тени (вращающийся преобразователь). Эффективность такого преобразователя, вообще говоря, зависит от многих причин температуропроводности элемента, его теплоемкости, пи-рокоэффициепта, области рабочих температур, скорости вращения преобразователя и пр. Оценочные расчеты показывают, однако, что несмотря на низкий кпд, применение пироэлектриков в качестве преобразователей тепловой энергии в электрическую в некоторых случаях не лишено смысла. По удельной мощности (мощности, снимаемой с единицы веса материала) пироэлектрики близки к полупроводниковым преобразователям. [c.109]

Представим себе космический корабль с экипажем на борту. Внутри его время от времени включаются различные электрические установки и приборы, неизбежно выделяющие тепло. Снаружи этот корабль окружает космическое пространство, в которое во избежание перегрева корабля должна сбрасываться избыточная тепловая энергия. Но и условия теплосброса различны — корабль то нагревается солнечными лучами, то входит в тень, то меняет ориентацию и положение относительно солнца. Вне зависимости от изменения этих внутренних и внешних условий температура внутри кабины должна оставаться постоянной, нормальной для жизнедеятельности человека. [c.120]

ТУМАННОСТИ галактические — протяженные облака разреженного газа, обычно с примесью пылевых частиц, в межзвездном пространстве. И л а-н е т а р II ы е Т. — сравнит, правильные (размера 0,01—0,1 парсека) образования, в центре к-рых небольшая Н = 10 —10 км) очень горячая Т = 50 000—100 000°) звезда. Состав по массе П — ок. 60%, Ие — ок. 40%, С, X, О и др. — ок. 1,5Ч о. Общая масса туманности 0,01—0,1 массы Солнца, концентрация газа 10 —10 частиц в с.к . Снектр состоит из ярких линий Н, Не или Не ", а так<ке из занрещепных линий 0++, О N6 + и др. ионов на фоне слабого непрерывного спектра. Ионизация производится излучением центральной звезды, причем нейтральных атомов менее 1%. Сравнивая интенсннности различных запрещенных линий, определяют плотность и темп-ру газа (10 ООО—15 000°). Источник тепловой энергии газа — быстрые электроны, отрываемые у атомов Н и др. при ионизации. Охлаждение происходит при возбуждении и последующем излучении запрещенных линий. Горячий газ планетарной Т. расширяется. Молодые туманности ярки, плотны и ионизована только центр, их часть. С расширением туманность ионизуется вся, светимость ее падпот туманность поглощает и перерабатывает в видимые линии только часть ультрафиолетового излучения звезды. Через 20—40 тыс. лет планетарные туманности становятся практически невидимыми. Планетарные туманности входят в промежуточную подсистему Галактики. Они — продукты эволюции звезд средней массы (1,1 массы Солпца и более) после стадии гиганта звезда сбрасывает протяженную расширяющуюся оболочку, а ядро становится горячей плотной звездой. [c.206]

Поскольку главнейшим фактором климата является тепловая энергия, получаемая землей от солнца, имеется возможность составить нек-рые теоретич. суждения о количестве тепла, приходящегося на различные части земного шара в зависимости от их ориентировки относительно падающих сол-нечн. лучей. Пе принимая во внимание по-глощающ. действия атмосферы, получим выражение для количества тепловой энергии [c.172]

J = Jo os Z, где J—количество тепловой энергии, приходящееся на единицу поверхн., Jo—количество тепловой энергии, приходящееся на единицу поверхности, Ориентированной перпендикулярно падающим лучам на границе атмосферы, и харайтерн. для земли как пла-неты(т. н. солнечная постоянная= =2 са1/сж мин.), Z —зенитное расстояние солнца, обусловливающее наклон солнечных лучей. Простое преобразование дает [c.172]

ИСТОЧНИКИ СВЕТА, генераторы световых радиаций в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной частях спектра. В зависимости от причины, вызывающей излучение радиаций, И. с. разделяются на две основные категории. 1) П е р в и ч н ы е И. с., излучения к-рых есть следствие энергетич. изменений материи за счет превращения в лучистую энергию какого-либо другого вида энер-1 ии (запасов внутриатомной и тепловой энергии вещества, тепловой энергии, выделяющейся при процессах горения и прохождения олектрич. тока через проводник, энергии электромагнитного поля при разряде в газах и энергии химич. превращений). К первичным источникам м. б. отнесены космич. образования, самостоятельно излучающие свет (туманности, звезды, солнце), и все виды искусственных И. с., работающих на принципе теплового излучения и люминесценции при использовании одного из вышеперечисленных видов энергии. 2) В т о р и ч н ы 0 И. с., излучение к-рых есть следствие воздействия лучистой энергии на вещество при отражении света, излучаемого другим источником, или его рассеянии на поверхности тел или в мутных средах, а также превращения лучистой энергии при ее поглощении ва счет процессов, связанных с возбуждением атома путем фотолюмипесценции (см. Люминесценция). Характерной [c.242]

Не только жизнь на Земле, но и многие другие неравновесные процессы на нашей планете в существенной мере определяются потоком излучения от Солнца. Солнечная постоянная, т.е. поток энергии на среднем расстоянии Земли от Солнца, составляет величину 1,4 х 10 эрг см с . Если не учитывать альбедо, то вся эта энергия в конце концов превратится в тепловую энергию при температуре Т около 300 К. Нетрудно оценить соответствующий темп рождения энтропии, приходящийся на 1 см в секунду 5о 3 X Ю смс . Если учесть, что температура Солнца составляет около 6 X 10 К, т.е. в двадцать раз превышает температуру поверхности Земли, и тот факт, что солнечная радиация заключена в очень малом телесном угле, то легко оценить, что доля солнечной энтропии в величине 5о составляет не более одного процента. Другими словами, солнечная энергия имеет очень высокую степень упорядоченности и до превращения в тепло она несет с собой поток информации /о того же порядка величины, что и 5о. Поток информации /о составляет гигантскую величину масштаба 4х10 бит см с". Она не сопоставима ни с одним из искусственных потоков информации, созданных человеком. [c.68]

Однако из этого количества 30% энергии отражается обратно в космическое пространство и 50% поглощается, превращается в тепловую энергию и пе-реизлучается. Оставшиеся 20% солнечной радиации идут на поддержание гидрологического цикла. И только очень незначительная часть (0.06%) солнечной радиации расходуется на фотосинтез, благодаря которому на Земле существует все живое и образуются запасы ископаемого топлива. Из всей получаемой человечеством энергии 18% приходится на восстанавливаемые источники (включая гидроэнергию и биомассу) и 4% — на ядерную энергию остальное обеспечивается за счет добычи ископаемого топлива. К сожалению, поступление тепловой энергии от Солнца неравномерно (рис. 16.1). [c.533]

Основным недостатком инфракрасных систем считают то, что они, являясь пассивными системами, не позволяют измерять расстояние до цели подобно тому, как это делается в радиолокационных координаторах. В результате этого цели, лежащие на одном направлении, создают серьезные помехи для наведения. К тому же дальность действия инфракрасных головок зависит от метеорологических условий и времени суток. Инфракрасные головки хорошо работают ночью и значительно хуже днем. Серьезно ограничивают применение ракет с тепловыми головками естественные помехи, такие, как излучение фона — ночного неба, облаков, окружающих строений, водной поверхности. Возможно ложное наведение ракет. Например, инфракрасная энергия солнца, отраженная от быстроменяю-щейся облачности, может отвлечь ракету от цели с реактивным двигателем. Для устранения этого недостатка приходится разрабатывать способы компенсации действия мешающего излучения [24]. [c.79]

Широкому внедрению солнечной энергетики препятствует ее дороговизна. Она настолько въелась в общественное сознание, что использование энергии Солнца относят к далекому будущему, не отрицая при этом перспективности использования солнечной энергии, для локальных нужд. Для ее оценки необходимо принимать во внимание существующие тенденции изменения цен энергии получаемой от Солнца и традиционных источников. Как показывает развитие энергетики, эти тенденции противоположны цены на солнечную энергию непрерывно снижаются, а на энергию от традиционных источников - повьшаются. Уже в настоящий момент стоимость энергии, получаемой с помощью преобразования солнечной энергии термодинамическим методом, приблизилась к стои-, мости энергии тепловых станций. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...