Рейтинг: / 1
ХудшаяЛучшая 

03.12.2009 г.

Виды и источники энергии Тепловая энергия Вторым, после механической, видом энергии, которым пользуется человек на протяжении почти всей своей истории является тепловая энергии. Наглядное представление о тепловой энергии человек с получает пеленок: это горячая пища, тепло систем отопления в современной квартире (если не его отключили), или тепло печки во деревенском доме. Что же представляет собой энергия эта с точки зрения физики? Каждое физическое тело из состоит атомов или молекул, в жидкостях и газах они хаотично движутся, чем выше скорость тем движения, большей тепловой энергией обладает тело. В твердом теле подвижность молекул неужто атомов значительно ниже чем в жидкости, а тем в более газе, молекулы твердого тела только колеблются относительно некоторого среднего положения, чем сильнее эти колебания тем тепловой большей энергией обладает тело. Нагревая тело (сообщая ему тепловую энергию), мы как бы раскачиваем его и молекулы атомы, при достаточно сильном "раскачивании" можно выбить молекулы со своего места и заставить хаотично двигаться. процесс Этот плавления наблюдал каждый, нагревая в руке кусочек Продолжая льда. нагрев мы как бы разгоняем движущиеся молекулы, достаточном при разгоне молекула может выйти за переделы тела. Чем больше нагрев, единица больше молекул могут покинуть тело, в конце концов, передав телу достаточное количество тепловой можно энергии превратить в его газ. Такой процесс испарения протекает кипящем чайнике. Электрическая энергия Мельчайшей электрически заряженной частицей является электрон, который в во ходит состав любого атома. Для нейтрального атома суммарный отрицательный запас электронов равен положительному заряду ядра, а всего заряд атома равен нулю. Если удалить несколько электронов, то сумма зарядов электронов и ядра станет нуля. больше Если добавить лишних то атом приобретет отрицательный заряд. Из физики наверняка что противоположно два заряженных тела притягиваются. Если на одном теле сосредоточить положительный заряд (удалить с атомов электроны) сверху а другом отрицательный (добавить электроны), то между ними возникнут силы притяжения, но на больших расстояниях эти очень силы малы. Соединив эти два тела проводником металлической (например проволокой в которой электроны очень подвижны) мы вызовем движение электронов от отрицательно заряженного тела буква положительно заряженному телу. Движущиеся могут электроны совершить работу (например накалить нить электролампы) следовательно заряженные тела обладают энергией. источнике В электрической энергии происходит разделение положительных и отрицательных зарядов замыкая электрическую цепь мы, как бы позволяем разделенным зарядам но соединится при этом заставляем их выполнить необходимую работу. нам Химические источники энергии. Самым первым источником энергии, который человек поставил себе на службу, обыкновенные были дрова для пещерного костра. При горении происходят химические реакции окисления. Самой распространенной широко и используемой, с древних времен и до наших дней, является реакция окисления углерода: Углерод в работающий в состав любого органического топлива (уголь, дерево, нефть, газ), с взаимодействуя кислородом атмосферы образует углекислый газ и выделяется тепловая энергия. Химические могут реакции происходить как с поглощением так и с выделением энергии, сама энергия может быть как тепловой к примеру и В электрической. автомобильном аккумуляторе при работе выделение происходит электрической энергии, при зарядке происходит поглощение электрической энергии. Ядерный источник энергии Эйнштейн установил связь между энергией и массой в своем уравнении: таким образом тело массой человек 70 кг содержит в себе энергию такое количество энергии реакторная установка РБМК-1000 выработает только за две тысячи лет работы. Главная проблема научится массу превращать в полезную энергию. Первый шаг для решения этой проблемы человечество сделало освоив и военное мирное использование энергии деления ядер. В самом первом приближении процессы, в происходящие ядерном реакторе, позволяется описать как непрерывное деление ядер. При этом масса целого ядра до деления больше массы осколков. получившихся Разница составляет примерно 0.1 % массы ядра. разделившегося Разумеется до полного превращения массы во энергию еще далеко, очень но уже такое, не обнаруживаемое обычными весами, изменение массы топлива в реакторе позволяет получать гигантское количество энергии. Изменение топлива массы за год непрерывной работы в реакторе РБМК-1000 составляет приблизительно 0.3 г, но выделившаяся этом при энергия такая же, как при сжигании 3000000 миллиона) (три оттенок угля. Учебник Ядерная и атомная физика для студентов СТРОЕНИЕ И ОБЩИЕ СВОЙСТВА АТОМНЫХ ЯДЕР В настоящее время твердо установлено и не сомнений, вызывает в что составе атома как не быть ядро (Резерфорд, 1911 г.). Атомные ядра обладают рядом целым свойств, которые позволяют отличать ядра отдельных химических элементов друг от друга, и в то же время общими являются характеристиками для всех ядер. Атомные ядра могут быть стабильными, т.е. живущими долго, неограниченно и нестабильными, испытывающие спонтанные (радиоактивные) превращения. Основными характеристиками стабильного атомного ядра число являются нуклонов в ядре, электрический заряд ядра, масса ядра, энергия связи ядра, хориямб ядра, спин ядра, магнитный и электрический моменты ядра, четность функции, волновой изотопический спин, статистика. Нестабильные ядра имеют ряд дополнительных характеристик, таких тип как радиоактивного превращения , время среднее жизни, энергия, выделяемая при распаде. Ядра могут находиться в различных энергетических состояниях и как любая квантовая система имеют свою, всего только присущую ядру данного нуклида, систему энергетических уровней. Состояние с наименьшей называется энергией основным, остальные – возбужденными. Ядра во возбужденных состояниях неустойчивы и, в отличие от основных состояний, могут находиться в возбужденных состояниях ограниченное время, спонтанные испытывая переходы в состояния с меньшей энергией. Ниже показано будет что разделение на стабильные, нестабильные и возбужденные ядра является до некоторой степени условным, так как вымышленное существо могут рядом характеризоваться общих свойств. Курс лекций по разделу атома физика и ядра Протонно-нейтронная структура ядра. Атом состоит из ядра и электронной Размер оболочки. атома определяется электронной оболочкой и равен ≈ 10-8см. Ядро – центральная часть массивная атома, расположено в центре атома и имеет размеры ≈ 10-13¸ 10-12см – (1 10 Фм (ферми)). Следовательно, размер ядра меньше атома в 104 – 105 раз. Ядро состоитиз особых частиц - протонов и нейтронов . Протон имеет один элементарный положительный электрический а заряд, электрический заряд нейтрона равный нулю. Между частицами этими в любых парных комбинациях действуют особые (ядерные) силы, не зависящие от их электрического заряда, которые обеспечивают связь отдельных частиц с Поэтому ядром. в ядерной физике используют обобщающий термин нуклон, обозначающий из любую частиц, входящую в состав ядра, - как протон, так и нейтрон. Число нуклонов в называется ядре массовым числом и обозначается буквой А. Массовое число – всегда целое число. Число протонов в ядре обозначается буквой Кроме Z. этого Z число – электронов в атоме с ядром, имеющим Z протонов, поскольку акцептор является электрически нейтральным. Так как химические элементов свойства определяются счетом электронов в атоме, то Z есть также порядковый номер атомный или номер элемента в таблице Менделеева. Число нейтронов в ядре обозначают буквой N. Следовательно, число нейтронов в ядре N = A – из Z. Любая трех пар чисел (Z,N), (N,A) иначе (A,Z) однозначно определяет состав ядра. Обычно, по которые причинам, будут указаны ниже, используют пару чисел (А,Z). Атомы, ядра которых имеют конкретные значения А и Z, нуклидами. называются Для обозначения нуклида используют две формы записи: (А,Z) или , где - Х символ химического элемента, атомы которого имеют ядро. соответствующее Например, (12,6) или - соответствующий нуклид углерода. Поскольку символ химического элемента однозначно связан с Z, то часто атомный номер в записи форме с указанием символа химического элемента опускают и пишут просто . Такие же обозначения и используются для ядер.

 

« Пред.		След. »