Экологические последствия работы теплового двигателя

Содержание
  1. Экологические проблемы использования тепловых двигателей
  2. Что такое тепловая машина?
  3. Где можно встретить тепловые двигатели?
  4. Как работает тепловая машина?
  5. Максимальный КПД тепловой машины
  6. Как происходит загрязнение?
  7. Неполное сгорание топлива
  8. Негативное влияние на экологию
  9. Методы борьбы с влиянием тепловых машин
  10. Какие эко проблемы породили тепловые двигатели? Каковы пути их решения? К чему приводит загрязнение почвы CO, CO2, NO2, свинцом, сажей?
  11. Чем опасно загрязнение атмосферы?
  12. Почему люди продолжают разрушать Землю, понимая ,что это приведет к гибели человечества?
  13. Как объяснить негативное влияние химической промышленности на природу?
  14. Может ли являться отказ человечества от естественного отбора и популяризацией толерантности к генетическим заболеваниям причиной деградации рода человеческого?
  15. Экологические проблемы, связанные с применением тепловых машин
  16. Что такое тепловая машина
  17. Негативное действие тепловых механизмов
  18. Пути устранения проблемы
  19. Размещение теплоэлектростанций
  20. Защита атмосферы

Экологические проблемы использования тепловых двигателей

Экологические проблемы сегодня в большей степени связаны с использованием тепловых машин. Чтобы они работали, требуется энергия, получаемая путем сгорания топлива. Опасность для экологии представляют именно продукты горения, которые в крупных городах выбрасываются тоннами в атмосферу. В результате возникает фотохимический смог, ухудшающий видимость и приводящий к тяжелым заболеваниям легких.

Что такое тепловая машина?

Экологические проблемы, провоцируемые тепловыми машинами, появляются за счет физических особенностей данных механизмов. Им для выполнения работы необходима тепловая энергия. Термин «тепловая машина» – объемен, включает разнообразные устройства, окружающие нас ежедневно. Котел парового отопления, самолет, тепловоз – все они относятся к тепловым машинам.

Даже холодильник можно отнести к разряду тепловых машин. Он перемещает тепло из холодильной камеры на радиатор, расположенный на задней стенке. При роботе отмечается минимальный нагрев воздуха вокруг холодильника. Но изменения показателей температуры незначительны, а также отсутствует выброс загрязняющих веществ в атмосферу.

Где можно встретить тепловые двигатели?

Теплодвигатели встречаются повсеместно. Их распространенность настолько велика, что подчас мы их просто не замечаем. Приведем несколько примеров:

  • двигатели внутреннего сгорания в автомобилях;
  • паровые турбины водного транспорта;
  • турбореактивные двигатели самолетов.

Массовое распространение теплодвигателей стало причиной быстрого развития тепловой промышленности, а соответственно привело к усиленному негативному воздействию на окружающую среду.

Как работает тепловая машина?

В основе работе тепловой машины – преобразование тепла в энергию движения. При горении образуется дым, состоящий из частиц топлива. При этом полного сгорания не возникает, что способствует попаданию токсических элементов в атмосферу.

На примере паровоза предлагаем рассмотреть особенности работы тепловой машины. Сегодня локомотивы редко встречаются, их заменили поездами или электровозами.

Топливом для паровоза служит уголь. Он, сгорая, нагревает воду с образованием пара, который за счет давления воздействует на систему поршней, заставляя их двигаться. Поршни соединены с колесами, что приводит их в движение. Поэтому без основного компонента – угля, паровоз не смог бы сдвинуться с места.

Дополнительно горение сопровождается дымом, который выбрасывается через трубу в атмосферу. Стоит вспомнить ретро-кадры старинных тепловозов, приближающиеся к станции в облаке дыма. Урбанизация – польза для человечества и вред для экологии.

Максимальный КПД тепловой машины

Для тепловой машины определяющим фактором эффективности работы считается коэффициент полезного действия (КПД). В основе расчета КПД – формула Карно, основанная на температуре нагревателя и холодильника. Формула позволяет определить идеальный и реальный теплодвигатель.

Рассмотрим в разрезе реальных тепловых машин. Для них существует предел КПД, который определяется следующим:

  • температура охлаждения не может упасть ниже температуры окружающего воздуха;
  • нагревание ограничено физическими свойствами материала – теплостойкость (жаропрочность).

Поэтому инженеры сегодня занимаются поиском способов безопасного нагрева в сочетании с уменьшением трения элементов двигателя, сокращением потери топлива при неполном сгорании.

Как происходит загрязнение?

Загрязнение окружающей среды под влиянием тепловых двигателей происходит в двух направлениях:

  1. Непосредственный выброс токсических соединений.
  2. Тепловое загрязнение совместно с уменьшением кислорода.

При сжигании топлива в окружающую атмосферу выбрасываются соединения серы и азота. Взаимодействуя с элементами воздуха, формируются кислотные осадки. Они повреждают растения, вызывая некротические изменения листьев. Дополнительно токсические дожди снижают качества почвы и подземных вод, что приводит уменьшению сельскохозяйственных угодий.

Читайте также:  Плавают обороты двигателя джили мк

Параллельно отмечается сгорание кислорода за счет высокой температуры в выбрасываемом дыме. Уровень углекислого газа, соответственно, растет. Подобный дисбаланс кислорода и углекислого газа провоцирует «парниковый эффект». Климатические изменения, связанные с повышением температуры на планете, отличаются глобальностью и повышенной значимостью для человека, флоры и фауны.

Неполное сгорание топлива

Тепловые двигатели характеризуются неполным сгоранием топлива. В результате в атмосферу попадают горючие газы:

  • H2 – свободный водород;
  • CH4 – метан;
  • CO – окись углерода.

При образовании окиси углерода (за счет выпадения аморфного углерода, не сгораемого при температуре менее 700 градусов) появляется сажа. Она включает смолистые соединения, что провоцирует образование смога над потоком машин.

С увеличением количества автотранспорта на дорогах концентрация продуктов неполного сгорания в атмосферном воздухе неукоснительно растет.

Автомобильная промышленность сегодня развивается в направлении экологически чистых машин, работающих не на бензине. Массово перевести населения на безопасные варианты двигателей – оптимальное, но трудновыполнимое решение.

Негативное влияние на экологию

Вред тепловых двигателей на окружающую среду бесспорный. Безусловно, единичный тепловоз, передвигающийся между населенными пунктами, не представлял опасность. Но человечество развивается, что требует увеличения парка паровозов. Они загрязняли атмосферу с образованием дымных смогов. При этом дополнительный негативный эффект определялся составов дыма. Она содержала мелкодисперсную угольную пыль, которая оседала в легких человек.

Химический коктейль современного транспорта гораздо сложнее. За счет сгорания дизельного топлива, бензина, керосина, мазута появляются соединения, действующие на экологию и человека губительно. При этом если воздействие отдельных компонентов изучено, то комплексное влияние сильнее, сложнее устраняется. Загрязненный воздух поражает легкие, вызывая аллергические и обструктивные изменения. Канцерогенный эффект проявляется ростом онкологических заболеваний.

Экологические проблемы использования тепловых машин – кислотные дожди, разрушение озонового слоя, парниковый эффект. И это далеко не весь перечень.

Методы борьбы с влиянием тепловых машин

Методы решения проблемы опасного воздействия тепловых машин включают:

  1. Модификация существующих теплодвигателей до состояния с максимально возможным сгоранием топлива и минимальными выбросами в окружающую атмосферу.
  2. Обновление и улучшение систем фильтрации, направленное на вторичное использование выхлопных газов. Этот принцип лежит в основе создания тепловых машин с замкнутым циклом.
  3. Использование альтернативных форм энергии, не связанных с непосредственным горением любого вида топлива.

Человечеству стоит понять, что ресурсы и возможности планеты ограничены. Бесконечно засорять Землю не получится. В конечном итоге мы можем подойти к такой точке невозврата, когда наши действия не принесут эффекта. Задача сегодня – сохранить природу для себя и будущих поколений.

Влияние газовой промышленности на окружающую среду

Антропогенное загрязнение атмосферы: виды, основные источники, последствия

Основные химические загрязнители атмосферы

Источники химического загрязнения воздуха и его последствия

Экологическая обстановка: правила поведения и способы улучшения

Тепловое загрязнение окружающей среды: источники и последствия

Экологические проблемы топливно-энергетического комплекса

Основные загрязнители атмосферы: классификация по агрегатному состоянию

Экологические проблемы глобального загрязнения атмосферы

Экологический класс транспортного средства: как узнать, таблица, по VIN

Источник

Какие эко проблемы породили тепловые двигатели? Каковы пути их решения? К чему приводит загрязнение почвы CO, CO2, NO2, свинцом, сажей?

Тепловые двигатели выделяют в атмосферу углекислый газ и загрязняют её азотными и серными соединениями и другими вредными веществами. Переход на возобновляемые источники энергии, строительство солнечных, ветровых электростанций, модернизация производств частично решает проблему.

Свинец, сажа, диоксид азота оказывают отрицательное воздейтствие на здоровье животных и растений, загрязняя почву и воздух. Особенно опасен свинец и другие тяжелые металлы.

5 · Хороший ответ

1 · Хороший ответ

Чем опасно загрязнение атмосферы?

Помимо того, что выбросы химических веществ крайне вредны для здоровья человека, а многие приводят к серьезные заболеваниям, в том числе к раковым, загрязнение негативно влияет и на саму планету. В частности, избыток диоксида углерода провоцирует парниковый эффект и создает угрозу глобального потепления, которое может через некоторое время привести к катастрофе мирового масштаба.

Читайте также:  Схема двигателя киа спортейдж дизель

1 9 · Хороший ответ

Почему люди продолжают разрушать Землю, понимая ,что это приведет к гибели человечества?

Это вопрос из серии — зачем жить, если умрёшь?
Потому что.

наша психика устроена так, что большую часть времени мы не верим в возможность смерти.

т.е. головой мы понимаем что можем умереть но. избегаем мысли об этом.

Поэтому и живём так, как будто впереди ещё тысяча лет, и всё можно переделать.

С Землёй тоже самое. где-то в глубине мы понимаем, что её можно сломать но. когда это ещё будет?)
и потом, у рядового гражданина всегда есть отмазка.

я мол, правительство выбирал, плачу налоги. пусть они и решают.

В какой степени это правильно. у меня, как у человека из панельной многоэтажки, не так уж и много способов помочь земле.

что я могу сделать? только мусор правильно выкинуть.

5 · Хороший ответ

Как объяснить негативное влияние химической промышленности на природу?

Химические заводы загрязняют токсическими выбросами окружающую среду и, соответственно, являются опасными для экологии. Из-за выбросов вредных газов страдают почвы и воды. Воздух и живые существа все больше загрязняются промышленными и бытовыми стоками, нефтепродуктами, минеральными удобрениями и пестицидами, тяжелыми металлами, радиоактивными отходами.

7 · Хороший ответ

Может ли являться отказ человечества от естественного отбора и популяризацией толерантности к генетическим заболеваниям причиной деградации рода человеческого?

В современном обществе терпимость к заболеваниям вызвана глобальным изменением подхода к личности. Сейчас ценность жизни возрасла, но и отдача от каждого человека иная. Мы коллективный вид, которы существует в социуме. Когда часть членов общества могут уже не пахать землю, чтобы прокормить себя, а просто купить еду и самовыражаться иначе — это поределенный шаг в сторону развития общества (если вы, конечно, считаете, что развитие общества заключается в улучшении среднего показателя качества и продолжительности жизни, познание мира и освоение новых территорий). В обществе, где каждая жизнь ценна, не будут выбрасывать на обочину жизни инвалидов любой категории. Их будут интегрировать в ощественную жизнь, чтобы они могли сделать свой вклад. Уже сказали про Хокинга. Он действительно сделал многое для развития общества (опять же, если его понимать так, как я описала выше). и если бы его просто оставили умирать — возможно замены среди «здоровых людей» мы бы ему не нашли еще десятки лет.

Люди с генетическими заболеваниями — очень широкая группа. И далеко не все они могут вообще участвовать в размножении, если вас это волнует в плане общей деградации. Но социально полезны они могут быть, они могут способствовать функционированию общества.

Еще это стало так заметно сейчас, потому что технологии могут позволить сохранять людям жизнь и дееспособность не смотря на ряд заболевания. Однако мы не можем решать, какая жизнь ценна, какая нет. Спасают всех, кого могут и кого позволяют ресурсы. Это можно трактовать и с моральной точки зрения, но я могу сказать по этому поводу, что мы просто не знаем, какой человек и насколько полезен будет. По этой причине бросать большую группу людей умирать или просто вычеркивать из общества — расточительно. В наше время это более расточительно, чем бросать. Потому что когда бросать было выгоднее — бросали.

К слову, отбор на нас действует. Они меняется и усложняется, но он есть. То, как вы живете, что вы думаете и какой выбор делаете на том или ином этапе жизни — все это то происходит в рамках эволюции, но теперь она перешла в те сферы, которые мы от биологии привыкли отделять. Тем не менее, все, что мы делаем, заложено в нас нашими же ДНК и культурным наследием (тоже своего рода генетика, но информационная). А последнее — есть так же продукт нашей эволюции как вида, плод мозга, сформировавшегося для выживания.

Читайте также:  Двигатель троит и стреляет в воздушный фильтр

Источник

Экологические проблемы, связанные с применением тепловых машин

Технологический прогресс за последнее столетие сделал большой скачок вперед и не собирается останавливаться. С ростом развития и количества ТЭС, систем теплоэнергетики, уровня теплоэнергопотребления увеличивается и негативное влияние на окружающую среду. В результате возникли острые экологические проблемы, связанные с применением тепловых машин, в числе которых большое количество опасных выбросов в атмосферу. Выхлопы являются результатом сгорания топлива тепловых машин и причиной загрязнения окружающей среды.

Что такое тепловая машина

Речь идет о двигателях и упрощенных механизмах, которые используют тепловую энергию для приведения в действие автомобилей, железнодорожных составов, морского судна, самолетов, технику на производстве. Когда-то открытие такого механизма дало мощный толчок для развития промышленности.

С тепловыми машинами человек сталкивается ежедневно. По сути даже холодильник является тепловой установкой. Но в отличие от более мощных механизмов, работающих на использовании тепла, холодильник не выбрасывает в атмосферу опасные вещества.

Большое количество транспорта, работающего за счет двигателей внутреннего сгорания, принадлежит к категории тепловых машин. Турбореактивные моторы двигают самолеты и вертолеты. С помощью ракетных двигателей работают космические корабли и спутники планеты. Сельскохозяйственная техника также оснащена тепловыми машинами.

Негативное действие тепловых механизмов

Тепловые машины наносят непоправимый вред экологии. Результатом сжигания нефти, угля становится выделение опасных для человечества, флоры, фауны азотных и серных соединений. Также тепловые процессы связаны с использованием атмосферного кислорода, что ведет к снижению его уровня в воздухе.

К тому же топливо для производства тепла не способно полностью сгорать, из-за чего выбрасываются частицы сажи, золы, которой дышат люди. Отходы ТЭС, двигателей внутреннего сгорания в виде хлора, угарного газа, сернистых соединений после выхлопа в атмосферу могут осаждаться в почву. Моторы авто выбрасывают в большом количестве свинец.

Атомные электростанции имеют свои проблемы, влияющие на экологию. Здесь важно в результате деятельности тепловых машин правильно утилизировать радиоактивные отходы.

Экологическая проблема, связанная с применением тепловых машин, связана не только с выбросами выхлопов и загрязнением среды. Результатом использования тепла становится нагревание воздушного пространства. Негативным итогом теплового загрязнения становится и повышение количества углекислого газа в атмосфере, что провоцирует «парниковый эффект». Это ведет к глобальному потеплению, таянию льдов, повышению уровня Мирового океана.

Пути устранения проблемы

Отказаться от использования тепловых машин невозможно, но можно снизить ущерб от влияния отходов теплоэнергетического производства.

Существуют два пути решения проблемы:

  1. Грамотное размещение теплоэлектростанций.
  2. Защита среды от загрязнения.

Для достижения максимального эффекта следует реализовывать данные идеи одновременно, в комплексе.

Размещение теплоэлектростанций

Пространство под строительство ТЭС, ТЭЦ регламентируется требованиями, ограничениями из экологических соображений. Следует учитывать уровень загрязнения в зоне строительства. Если на планируемом для размещения ТЭС пространстве уже значительно превышен уровень загрязнения или подходит к этому значению, строить здесь станцию не рекомендуется.

Если же фон загрязнений на планируемом для строительства месте низкий, следует учесть ряд факторов:

  • розу ветров;
  • количество осадков;
  • уровень выбросов;
  • системы очистки.

Устанавливая ТЭЦ в пределах населенного пункта, важно учесть расположение рядом лесополосы, что способствует снижению уровня шума для близстоящих домов, а также задерживанию пыли, вредных выбросов в сторону жилых зданий.

Перед строительством тепловой станции необходимо заранее подумать об использовании безопасного топлива, спланировать систему очистки и устранения отходов, снижающую выбросы загрязняющих элементов.

Защита атмосферы

Чтобы защитить окружающую среду от вредных выбросов диоксида серы, станции применяют метод рассеивания отходов в более высоких атмосферных слоях. Для этого на предприятиях устанавливают дымовые трубы внушительной высоты (до 420 м).

Для снижения уровня выхлопа сернистого газа на станциях используют сероулавливающие установки.

Важно разрабатывать энергосберегающие технологии, приводящие к снижению отходов в атмосферу.

Источник

Adblock
detector