На сьогоднішній день кожен мешканець нашої планети має задуматися про її майбутнє, адже технології не стоять на місці. З кожним роком екологія стає все гірше і гірше. Звичайно, вчені розробляють нові види автомобілів, що не завдають такої небезпечної шкоди планеті, але процес такого розвитку відбувається не так швидко, як того хотілося б. Саме тому ми повинні замислитися про екологічні проблеми використання теплових машин. У даній статті про це і поговоримо.
Чим є теплодвигатели
Ви можете про це навіть не здогадуватися, але з теплодвигателями зустрічається щодня кожен з нас, тому екологічна проблема використання теплових машин повинна бути висунута на перший план. До теплодвигателям можна віднести механізми, які відповідають за рух кораблів, літаків, автомобілів, та іншу автотранспортну техніку. Настільки широке застосування двигунів такого типу і стало причиною того, що теплова промисловість стала настільки затребуваною.
У чому екологічна проблема використання теплових машин
Найпершою та глобальною проблемою є те, що теплові механізми з допомогою своїх викидів здатні нагрівати навколишні предмети і атмосферу в цілому. А це стає причиною глобального потепління та різке танення льодовиків. За словами фахівців, саме рука людини призвела до того, що рівень Світового океану почав значно підвищуватися.
Кожен з нас має бути готовим до того, що зміна умов навколишнього середовища вплине і на образ життєдіяльності людини. Незважаючи на таку серйозну загрозу, людство мало замислюється про те, яким буде життя на планеті Земля через пару десятків років.
Де можна зустріти теплові двигуни
На сьогоднішній день екологічна проблема використання теплових машин дуже актуальна, адже використання теплодвигетелей ведеться в глобальному масштабі. Озирніться навколо, по всьому світу мільйони автомобілів перевозять пасажирів, а також різні вантажі. Також не варто забувати і про авіа – та ракетобудування, а також про забруднення водних ресурсів судами. Всі ці засоби надають вкрай негативний вплив на екологію. Під загрозою знаходиться не тільки атмосфера, але літосфера і гідросфера.
Як відбувається забруднення
Не варто забувати, що забруднення повітря і водних ресурсів відбувається за рахунок того, що під час роботи тепловий двигун спалює нафту і вугілля, і виділяє в навколишнє простір сірчані і азотні сполуки. Все це небезпечно не тільки для здоров’я людини, але також і сприяє вимирання флори і фауни всієї планети.
В процесі переробки палива в атмосферу не тільки виділяється величезна кількість поганих речовин, але також відбувається і процес спалювання кисню. Ідеальна теплова машина витрачає мінімальну кількість електричної і механічної енергії. Однак такий витрата буде існувати в будь-якому випадку. А це говорить про те, що відбувається постійний процес віддачі в атмосферу теплоти. Такий процес призводить до того, що середні температурні показники на планеті щорічно збільшуються. Теплове забруднення повітря небезпечно також тим, що під час згоряння паливних матеріалів концентрація вуглекислого газу в атмосфері значно підвищується, а це стане причиною виникнення на планеті «парникового ефекту». За словами вчених, середні температурні показники на планеті з кожним роком збільшуються, а це несе в собі реальну загрозу тотальної зміни кліматичних умов.
Неповне згоряння палива
Важко уявити собі галузь людської діяльності, в якій не будуть задіяні теплові двигуни. Тому нескладно розібратися, де використовують теплові машини.
Ще однією екологічною проблемою даного виду двигуна є те, що використовуване паливо згоряти повністю не може. А це призводить до того, що повітря заповнюється великою кількістю викидів, які ми постійно вдихаємо разом з киснем. Згідно зі статистичними даними, теплові установки викидають в атмосферу щорічно близько двохсот мільйонів тонн сажі та попелу, близько сімдесяти тонн оксиду сірки. На жаль, ці цифри щороку зростають. Хоча всі цивілізовані країни світу намагаються вирішити цю проблему, і перейти на більш безпечні типи двигунів.
Максимальний ККД теплової машини
Розглядаючи процес роботи теплових двигунів, варто звернути увагу на таке поняття, як коефіцієнт корисної дії. При побудові робочого кругового процесу, дуже важливо визначити, який з оборотних процесів буде найбільш економічним. У фізиці таке явище розглядається під назвою «цикл Карно». Щоб знайти роботу даного циклу, потрібно знайти суму всіх робіт, які здійснює машина, при проведенні всіх процесів, що входять у будову циклу.
Коефіцієнт корисної дії залежить від температури охолодження і нагрівання, і в той же час не залежить від природи походження робочого тіла. ККД буде завжди менше одиниці, і якщо є необхідність його підвищити, то потрібно зменшити температуру охолодження, і в той же час збільшити температуру нагрівання.
Сфера застосування
Теплові машини та їх застосування, екологічні проблеми – це інформація, з якої повинен ознайомитися кожен житель нашої планети. Тепловий двигун – це дуже важливий механізм, здатний перетворювати внутрішню енергію палива в механічну. До теплових машин можна віднести такі агрегати, як двигун внутрішнього згоряння, парові машини, реактивні двигуни, а також газові турбіни. В якості палива такі агрегати можуть використовувати атомну і сонячну енергії, а також рідке і тверде паливо.
На сьогоднішній день теплові двигуни встановлюють на атомних і теплових електростанціях, а також на всіх видах транспорту. Насправді, важко уявити сучасне життя без діяльності теплових машин. Сучасна цивілізація просто не змогла б існувати без достатньої кількості дешевої електроенергії, а також без усіх видів швидкісного транспорту. Проте в цей же час люди повинні замислюватися і про можливості зберегти екологію нашої планети.
Методи вирішення проблеми
Якою б не була проблема, при бажанні завжди можна знайти методи її рішення. Викид забруднюючих речовин є глобальною проблемою, однак, якщо докласти зусиль, з нею можна впоратися. Звичайно, на сьогоднішній день людство не зможе повністю відмовитися від використання теплових двигунів, адже це порівняно дешевий і доступний метод отримання енергії. Однак важливим кроком у вирішенні такої проблеми є підхід до підвищення коефіцієнта корисної дії.
Адже є можливість використовувати набагато менше палива, але при цьому отримувати більшу кількість енергії. Виконуючи менш енергозатратне певний вид роботи, можна заощадити не тільки природні ресурси, але й надати менший шкоди нашій планеті.
На сьогоднішній день єдиним ефективним методом боротьби з забрудненням навколишнього середовища є можливість збільшити ефективність використання енергії, а також перехід на інноваційні енергозберігаючі методики.
Висновки
Ні для кого не секрет, що на сьогоднішній день екологічний стан нашої планети плачевний. Але неправильно буде і говорити, що технології стоять на місці. Ні, цього стверджувати не можна. З кожним роком все більше уваги приділяється вирішенню проблеми забруднення навколишнього середовища. Зверніть увагу на те, що все більша кількість поїздів замінюють звичайні електровози. Також велику популярність набирають електроавтомобілі. В сучасну промисловість впроваджується все більша кількість сучасних технологій. Існує величезна ймовірність, що вже дуже скоро світ побачить безпечні екологічні ракетні та авіадвигуни. Уряд багатьох країн займається питаннями очищення та озеленення планети.
Хочеться сказати про те, що кожен житель нашої планети відповідає за її стан. Звичайно, може особисто ви і не впроваджуєте нові технології, і може у вас недостатньо коштів для придбання автомобіля з екологічним двигуном. Але ж ніхто не скасовував велосипед. Такий транспорт не тільки з легкістю домчить вас до пункту призначення, але також і позитивно вплине на стан вашого здоров’я. Задумайтеся, можливо, у вас є можливість дістатися до роботи на велосипеді, замість того, щоб виїжджати з гаража на автомобілі.
Також ви можете посадити дерево або чагарник, і вже ця планета стане трохи краще. Не забувайте про те, що ви точно так само, як і всі інші жителі нашої планети, відповідаєте за її збереження.
