Удивительная физика
Шрифт:
Прежде всего газ, нагретый даже до 2 500 °C – это еще низкотемпературная плазма. Он полностью ионизируется при температурах примерно вчетверо больших. Эта плазма проводит ток в миллиарды раз хуже, чем медь, и даже хуже, чем вода в Ла-Манше. Но эта трудность оказалась преодолимой с помощью присадок из щелочных металлов, прежде всего калия. В раскаленный газ вносят немного, около 1 % калия в виде его дешевого соединения – поташа, и в десятки тысяч раз увеличивают электропроводность плазмы.
Далее. Ведь стенки сопла, а главное, электрода, должны длительно работать при 2 500 – 3 000 °C, а электроды,
Чем же так привлекательны МГД генераторы, если при их создании идут на заведомые трудности? Оказывается, высоким коэффициентом полезного действия. Повышение КПД тепловых электростанций хотя бы на 1 % – это целое событие. Для более экономичной работы тепловых машин нужно в первую очередь повышать температуру рабочего тела: в современных тепловых электростанциях им является пар. Но она и так уже велика – около 700 °C, и каждый лишний градус дается отчаянным трудом. Еще бы – лопатки и диски паровых турбин, готовых разорваться от собственного вращения, нагревают до 700 °C. От этого их прочность отнюдь не увеличивается. А создание еще более жаропрочных материалов очень и очень сложно. Поэтому максимальный КПД тепловых электростанций сейчас всего 45—47 %. Повышение же температуры рабочего тела (газа) до 2 500 – 3 000 °C обеспечит рост КПД не менее чем на 20 %. Это революция в энергетике! Есть за что бороться, ради чего создавать жаростойкие материалы для стенок сопла и электродов!
Второй виток физики
В завершение любого дела принято подводить итоги и делать выводы.
По прочтении этой книги читатель, возможно, узнал кое-что новое и любопытное о физике и некоторых ее технических приложениях, заинтересовался каким-нибудь из ее разделов и решил изучить его глубже – одним словом, поближе познакомиться с физикой.
А выводы – их можно сделать много. Но автор полагает, что главных выводов три.
Вывод первый: время открытий в физике не только не закончилось, но быть может, еще и не наступило. Иногда люди высокомерно думают, что они о чем-то знают почти все. Так думали и в XVIII в., когда в 1755 г. в одном лондонском еженедельнике было гордо заявлено: «Электричество – это сила, хорошо изученная человеком». И это в то время, когда люди почти ничего не знали про него!
Вывод второй: физика ни на что не дает прямого единственного и однозначного ответа. Из математики известно, что дважды два – четыре, а не по-другому, потому что математика – это абстрактный, формализованный и точный аппарат многих наук. А физика – это сама жизнь, и, как сама жизнь, неоднозначна.
Например, что вокруг чего вращается: Луна вокруг Земли или наоборот? Да правильно и так, и этак, а если точнее, обе планеты вращаются вокруг их общего центра масс, если их не сбивают с пути Солнце, другие планеты, кометы и прочие небесные тела.
Или что такое свет, – волны или частицы? Да можно считать и так, и этак, а точнее, свет – и то, и другое сразу, причем красный свет – это больше волны, а фиолетовый – больше частицы. И так почти
Вывод третий: когда-то от физики отпочковались практически все естественные и технические науки, теперь они так разрослись и, в свою очередь, дали новые ростки, что узкие специалисты просто не знают соседних разделов физики. А это часто приводит к усложнениям и просто ошибкам в работе.
Например, сейчас сильно развилась электроника, а механику стали забывать. И вот в автомобилях, где двигатель вырабатывает, а колеса потребляют чисто механическую энергию, часто связывают их электроприводом, где идет преобразование энергии из механической в электрическую и обратно, и еще в химическую, если в приводе предусмотрен аккумулятор. А все потому, что занимаются этим специалисты, хорошо знающие электронику и электропривод и ведать не ведающие про вариаторы и маховики (о чем, в частности, говорилось в нашей книге).
Или чего стоит сложная электронная система с насосами, электродвигателями, многочисленными реле, датчиками и процессорами для поливки огурцов в жаркую погоду! И это вместо простой бочки со шлангами, про возможности которой знали еще древние греки с римлянами.
Поэтому общая физика нужна даже корифеям в узких специальностях, хотя бы как аннотация или оглавление к огромной и непостижимой одним человеком «Книге наук», чтобы не запутаться в простых, но незнакомых вещах, понимать, что происходит рядом, на соседней кафедре, в соседней лаборатории.
Одним словом, общая физика пошла по второму витку своего спирального развития уже не как прародительница всех естественных, а потом и технических наук, а скорее как путеводитель по ним.
И автор желает читателю по возможности не заблудиться в этом безбрежном научном океане, хотя искать одну-единственную, короткую и прямую дорогу в науке тоже не советовал бы. Потому что чаще всего короткими и прямыми бывают только тупики.
Итак, с физикой – в счастливую творческую жизнь!
Список использованной литературы
1. Алексеев Г. Н. Энергия и энтропия. – М.: Знание, 1978.
2. Белов К. П., Бочкарев Н. Г. Магнетизм в космосе и на Земле. – М.: Наука, 1983.
3. Бойко С. Корона императора Тиберия. – Ставрополь, 1988.
4. Буховцев Б. Б. и др. Физика (9 класс). – М.: Просвещение, 1973.
5. Выгодский М. Я. Галилей и инквизиция. – М.; Л.: Гостехтеориздат, 1934.
6. Гальперштейн Л. Забавная физика. – М.: Дет. лит., 1993.
7. Гильберт В. О магните, магнитных телах и большом магните – Земле. – М.: АН СССР, 1956.
8. Гулиа Н. В. Физика. Парадоксальная механика в вопросах и ответах. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004.
9. Гулиа Н. В. В поисках энергетической капсулы. – М.: Дет. лит., 1984.
10. Гулиа Н. В. В поисках энергетической капсулы. – М.: Дет. лит., 1986.