Реферати українською » Физика » Енергетичний потенціал води


Реферат Енергетичний потенціал води

Енергетичний потенціал води

Вода!.. Що ти від таке? Ти – саме життя.

Ти найбільше багатство у світі.

А. Сент-Екзюпері.

вода енергетичний молекулярний реактор

Звичайна і звична нам вода завдяки унікальності будівлі, структури, властивостей й енергетики має виняткового значення у природі й житті людства, в т. год. як дорогоцінний сировину, засіб і загальнодосяжний спосіб отримання екологічно чистою альтернативної енергії. Широке залучення енергетичного потенціалу води – важливий та надійний шлях розв'язання сучасної енергетичної проблеми.

Вода – універсальне енергетичне речовина.

1. Водний потік – джерело невичерпною механічної енергії з допомогою гравітаційного поля землі, використовують у судноплавстві і сплаві, обертаєгидродвигатели: водяні іводоподъемние колеса, потужнігидроагрегати на сучасних ГЕС і ГАЕС.

2. Вода – теплоносій, перетворювач і передавач теплової енергії в системах опалення, гарячого водопостачання, в водяних реакторах АЕС, ТЕС, ТЕЦ, парових машинах і турбінах, сонячних печах та інших. установках.

3. Вода – сировину водневої енергетики і при отриманні із неїелектролизерах іплазмотронах газу М2 – палива високої теплоти згоряння, і навіть пального водяного газу (суміші М2 й CO), одержуваного газифікацію твердих палив.

4. Вода – засіб одержання теплової енергії шляхом її відбору із зовнішньоговодоемной середовища тепловими насосами, виробленими зокрема.Мелитопольским заводом холодильного машинобудування (див.г-ту "Наш місто", №14 від 02.04.09 р.).

5. Вода – важливий засіб отримання теплової енергії при застосуваннігидротеплових установок різних конструкцій.

5.1.Гидродинамические водонагрівачі – установки, працівники принципі кавітації води, яка нагнітаєтьсяелектронасосом, застосовуються для об'єктів обігріву Білгородського району (див.г-ту "СП", №10 від 05.02.00 р.).

5.2. Установки з побудовою "теплова труба". Їх дія грунтується на принципі розкручування води спіраллю зі швидкістю більше трьох тис. об./хв. у її подачіелектронасосом з чана через "теплову трубу". Під час повернення води в чан виділяється теплової енергії значно більше, ніж витрачено електроенергії (див.г-ту "Факти" №98 від 06.06.07 р.).

5.3.ГидрометрУГД-90. Даніекологичние і зручнігидротепловие установки серійно випускаються на Донецькому заводіГидротрансмаш й успішно застосовують у системах опалення шкіл (див.г-ту "АВ" від 02.04.09 р.).

Чому вода – генератор? Це з незвичним будовою молекул води, унікальністю її властивостей і структури. Відразу усвідомимо, що з'єднання з формулою М2Про – гідрид кисню – не вода, а мономер її асоційованих молекул.Молекулярное речовина М2Про з роз'єднаними молекулами як газу (пара) буває за нормальної температури більш100°С і навіть має малу щільність насиченого пара = 0,6кг/м3. а вся рідка вода гідросфери і волога атмосфери складається з асоційованих молекул складу (М2Про)6, хоч і з додатком молекул М2Про, близько 1 % (по Д. Стівенсону).

Коли утворюються молекули гідриду кисню М2Про приsp3-гібридизації, то атомніорбитали Про і М перебудовуються на чотири однакові за формою і енергії гібридні молекулярніорбитали: 2валентние з узагальненими парними електронами від Про і М і 2несвязующие знеподеленними парними електронами. Унікальність ж молекул М2Про у цьому, що у вершинахвалентнихорбиталей протони (ядра М) слабко прикриті електронним хмарою і цього там створюються 2 ефективні заряди по +0,33е.з. (елементарного заряду), але в вершинахнесвязующихорбиталей створюється підвищена електронна щільність і виникають 2 ефективні негативні заряди по - 0,33е.з. (див. мал.1). Саме парність позитивних і негативних зарядів, рівність їх за модулю та порівняно велика величиназарядових полюсів у верхах 4орбиталей молекул М2Про призводить до утворення їх асоційованих молекул складу (М2Про)6 відносною молекулярної масоюm>r = 108а.е.м. Процес асоціації (сполуки) мономерів М2Про в молекули асоціата (М2Про)6 відбуваються легко і швидко шляхом циклізації їх приелектростатическом взаємодії парамиорбиталей з протилежними зарядами.

Виниклі молекули асоціата (М2Про)6 маютьплоскоциклическую шестикутну форму. У вершинах її 6 кутів перебувають ядра атомів Про зотцентровимотхождением від нього по 2орбитали (6 пар) незадіяних зв'язками в молекулах асоціата (див. рис. 2). Кожен мономер М2Про в циклічною молекулі (М2Про)6 має водневу зв'язок і зв'язокван-дер-ваальсовими силами з 2 сусідніми, що подвоює їхвнутримолекулярную енергію (див. енергетику (М2Про)6).

>Мономери М2Про у складі асоціата (М2Про)6 зберігають свою індивідуальність, тому молекули асоціата можуть розпадатися на мономери при взаємодії ними зовнішньої енергії, перевищує міцністьвнутримолекулярних зв'язків. При розриві зв'язків молекули М2Про виносять із собою кінетичну (теплову) енергію, що вони віддадуть у середу, де буде процес їхніх дій новою асоціації.

Молекули асоційованої рідкої води, маючи 6 пар вільнихорбиталей з зарядами у верхах, з'єднуються між собою електростатичним взаємодією із заснуванням структурованої щільноюмонослойной плівки завтовшки одну молекулу горизонтально до землі, розташовуючись шар за шаром з щільнимприлеганием друг до друга. Якщо вода охолоджується нижче 0 °З відбувається вже твердамонослойная кристалізація за вертикаллю зі зсувоммонослоев до суміщення всіхорбиталей молекул асоціата. У цьому кожен який приєднується знизумонослой відсувається від верхнього на 0,5 нм із заснуванням щілин з-поміж них та збільшенням обсягу затверділої (замерзлій) води до щільностіл = 917кг/м3.

Ця фаза твердої кристалізації відбувається міжсблизившимисяорбиталями тільки завдяки традиційному2-х складовихван-дер-ваальсових сил із заснуванням зв'язки Польщі з енергією Ємм = 6,53кДж/моль. Уся розрахункова енергія зв'язку в освіті молекул асоціата (М2Про)6 до замерзання рідкої води при 0 °З становить Є>сб = 306,03кДж/моль, що відповідає довідкової удільної теплоту випаровування (сублімації) льоду Є>сб = 2833 кДж/кг. Це, до речі, підтверджує6-мономерний склад молекули асоціата і його відносну молекулярну масуm>r = 108а.е.м.

>Ассоциированние молекули води крім молекулярних і структурних зв'язків, володіючи масою,намагниченностью, полярністю іполяризуемостью, мають ще енергетичну зв'язку з Землею (їхньому поверхні) силами агрегації (зв'язування), породжуваними земними силовими полями знапряженностями: гравітаційної G = 9,8 м/с2, магнітної М = 56А/м і електричної Є = 130В/м, що є носіями енергії впливів на молекули асоціата Є>аr = 3,17кДж/моль.

Саме земні силові поля є зовнішнім джерелом додаткової енергії, одержуваної під час роботигидротеплових установок. Вони рушійна вода зі збільшеною швидкістю, обертова, підвладна кавітації, відчуває вплив енергії силових полів, що зумовлює руйнації частини їх на мономери М2Про, яким і передається цю енергію. Ці мономери при поверненні води в резервуар із утратою швидкості знову асоціюються із в воду дуже суттєвою додаткової енергії. При 20 °З на це знадобиться Єас = 265,2кДж/моль (міль дорівнює 0,108 кг), тобто. енергію 0,108 кгассоциировавшихся молекул М2Про.

За умов устаткування всіх комунальних господарств достатніми потужностямитеплонасосних ігидротеплових установок можливо забезпечення всіх потреб країни у опаленні і гарячому водопостачанні комунальних, житлових і місцевих господарських об'єктів, не використовуючи дорогих енергоносіїв, витрачаючи лише незначна кількість недорогий електроенергії до роботи даних установок.


Схожі реферати:

Навігація