От идеи - к техническому прогрессу

0

No comments posted yet

Comments

Slide 1

«Мы рождены, чтоб сказку сделать былью!» От идеи - к техническому прогрессу

Slide 2

Ничто так не способствует общему развитию и формированию сознания, как знакомство с историей творческих усилий человечества в области науки, оживающих в жизнеописании великих ученых прошлого и в истории эволюции идей.

Slide 3

Некоторые примеры творческих усилий человека 1. Подвиг Архимеда, уничтожившего солнечными лучами с помощью небольших зеркал эскадру вражеских кораблей. 2. Гиперболоид инженера Гарина лучом от низкотемпературного источника сжигал и разрезал сооружения на расстоянии. По законам физики никакими средствами невозможно достигнуть температуры более высокой, чем у источника излучения. Вот почему гиперболоид – это фантазия. А зеркала Архимеда теоретически вполне могли сконцентрировать солнечное тепло до нескольких тысяч градусов. Некоторые историки считают, что в распоряжении Архимеда были не зеркала, а металлические до блеска отполированные щиты воинов. Чтобы это доказать, исследователи с помощью 60 металлических плоских отражателей, сходных по размерам с древними щитами, с 40-метрового расстояния за несколько минут подожгли деревянную лодку. Ибо температура поверхности Солнца примерно 6000 градусов. Родилась идея – солнечную энергию (источник высокотемпературного излучения) можно концентрировать и целенаправленно использовать.

Slide 4

Кто первый использовал солнечное излучение? (чуть-чуть истории) Известно, что в древнегреческом городе Олинфе (5-6 век до н.э.) запрещали строить дома так, чтобы они заслоняли солнечный свет соседям. До нас также дошли любопытные наблюдения и советы древних мыслителей. «Цивилизованные народы отличаются от варваров тем,- писал древнегреческий драматург Эсхил (6 век до н.э.) - что их дома обращены «лицом к солнцу». Веком позже его соотечественник Сократ рекомендовал строить дома так, чтобы их южные стены были выше и темнее, чем стены, обращенные к другим сторонам света. По свидетельству римского писателя Плиния Младшего (начало нашей эры), его вилла «собирала и увеличивала тепло за счет того, что ее окна улавливали лучи низкого зимнего солнца» Древние мудрецы оказались провидцами - и в наше время дополнительный солнечный обогрев не был бы излишним.

Slide 5

Возможности использования солнечного излучения Разложим эту проблему по энергетическим полочкам

Slide 6

Первая энергетическая полочка Идея - использование солнечного тепла «Горящий ящик» опыт: нагрев воды солнечными лучами (условие: солнечный день) начальная температура 20градусов А) в обыкновенной пластиковой бутылке Б) в закрашенной черным пластиковой бутылке Стекло Стекло m = 1 кг t = 2 часа m = 1 кг t = 2 часа Конечная температура 40 градусов 65 градусов «Горящий ящик» - солнечный коллектор, - это устройство, с помощью которого можно нагревать воду до кипения даже в средней полосе России.

Slide 7

Вторая энергетическая полочка – «гиперболоидная». Идея - концентрация энергии Солнца. F C помощью линзы можно зажечь бумагу в фокусе линзы. Но!!! Линзы очень массивны, сложны и дороги в изготовлении.

Slide 8

Можно ли использовать зеркала Архимеда? Да! Они проще и дешевле в изготовлении, и их, в основном, используют для концентрации солнечных лучей на СЭС (солнечных электростанциях)

Slide 9

Солнечная электростанция с водяным аккумулятором тепла. Пример ее работы в доме

Slide 10

Идея – преобразование солнечной энергии в механическую 1. Первым преобразовал энергию Солнца в механическую Соломон де Коси в 1615 году. Используя «зажигательные стекла» (линзы), он сфокусировал солнечные лучи на поверхности металлических емкостей, заполненных небольшим количеством воды. Когда вода в емкостях закипала, пар приводил в действие поршневой насос, нагнетающий воду в сопла фонтана. 2. Параболический зеркальный отражатель применил в 1861 году француз О. Мушо в Алжире для нагрева парового котла и приведения в действие небольшого парового насоса. Он же на Всемирной выставке в Париже в 1878г. демонстрировал первый в мире солнечный холодильник. Это была сенсация. 3. Первую мощную (100 лошадиных сил) машину, работавшую за счет солнечной энергии, в 1912 г. построили американские специалисты.

Slide 11

Вклад российских ученых и изобретателей в освоении солнечной энергии В 1741 году М. Ломоносов представил Петербургской академии наук диссертацию, которую он назвал «Рассуждения о катоптрико-диоптрическом зажигательном инструменте». Этот концентратор солнечной энергии предназначался для проведения химических экспериментов, «требующих большого огня». Ломоносов первым высказал вероятность взаимосвязи оптических и электрических явлений. Он даже собирался опытным путем «отведать в фокусе зажигательного стекла или зеркала электрические силы». Выдающегося результата в 1890 году достиг московский профессор В. Цесарский. В фокусе параболического зеркала он смог получить температуру порядка 3500 градусов. Это одна из первых попыток практического применения солнечного излучения для обогрева. В 20-х годах 20 века отечественные изобретатели отец и сын Вайсберги разработали и изготовили серию солнечных сушилок, кухонь, теплиц, опреснителей соленой воды, кипятильников и других устройств. В 1926 году В. Бухман изобрел фасетный концентратор солнечных лучей. На основе этого изобретения (совместно с врачом Г. Поповым) был создан импульсный прибор для лечения ряда заболеваний. В 1936 году в пустыне Каракумы была построена первая в СССР автоматизированная солнечная нагревательная установка.

Slide 12

Один квадратный метр Солнца излучает 62 900 кВт  энергии. Это примерно соответствует мощности работы 1 миллиона электрических ламп. Впечатляет такая цифра — Солнце дает Земле ежесекундно 80 тысяч миллиардов кВт, т. е. в несколько раз больше, чем все электростанции мира. Перед современной наукой стоит задача — научиться наиболее полно и эффективно использовать энергию Солнца, как наиболее безопасную. Ученые считают, что повсеместное использование солнечной энергии — это будущее человечества.

Slide 13

Данное исследование показало, что, исходя из идеи - солнечная энергия обладает большой мощностью, пришли к техническим возможностям концентрировать и целенаправленно использовать солнечную энергию в быту, технике и науке. Работа над устройствами, изобретениями продолжаются и в настоящее время. И нет границ техническому совершенствованию.

Slide 14

Интернет-ресурсы http://www.rusactive.ru/history

URL: