Шатаж буй ус. Ус ашиглан дөлийг хэрхэн "цэвэрлэх" вэ. Хэт улаан туяаны цацраг нь зуухыг илүү хурдан бөгөөд бүрэн халаадаг, тэр ч байтугай өмнө нь хүйтэн байсан тоосго хүртэл халаадаг.

Орчин үеийн эрдэмтэд ус шатаж чадахгүй гэдэгт бат итгэлтэй байдаг - энэ нь онолын физикийн бүх сургаал, хуультай зөрчилдөж байх шиг байна. Гэсэн хэдий ч, бодит баримтуудмөн практикт өөрөөр хэлдэг!

Энэхүү нээлтийг Эри их сургуулийн эмч Жон Канзиус давсгүйжүүлэх оролдлогын үеэр хийсэн байна. далайн усХавдрын эмчилгээнд зориулж бүтээсэн радио давтамжийн генераторыг ашиглан. Туршилтын үеэр далайн уснаас дөлний хэл гэнэт гарч ирэв! Үүний дараа үүнтэй төстэй ширээний туршилтыг Пенсильванийн их сургуулийн оюутан Рустам Рой хийжээ.

Мэдээжийн хэрэг давстай усыг шатаах үйл явцын физик нь тодорхойгүй байна. Давс зайлшгүй шаардлагатай: нэрмэл усанд "Кансиусын нөлөө" хараахан ажиглагдаагүй байна.

Канзиус, Рой нарын үзэж байгаагаар ус нь радио талбарт байгаа цагт (өөрөөр хэлбэл ус задрах таатай нөхцөл хадгалагдаж байвал) 1600 хэмээс дээш температурт хүрч болно. Галын температур ба түүний өнгө нь усанд ууссан давс болон бусад бодисын агууламжаас хамаарна.

Усны молекул дахь хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн хоорондын ковалент холбоо нь маш хүчтэй бөгөөд үүнийг таслахад ихээхэн хэмжээний энерги шаардагддаг гэж үздэг. Усны молекулыг задлах сонгодог жишээ бол нэлээд эрчим хүч зарцуулдаг электролиз юм. Гэхдээ Канзиус энэ тохиолдолд электролиз биш, харин огт өөр үзэгдэл гэдгийг онцлон тэмдэглэв. Уг төхөөрөмжид ямар давтамжтай радио долгион ашигладаг талаар мэдээлээгүй байна. Уусмал дахь усны зарим молекулууд нь мэдээжийн хэрэг, салангид хэлбэрээр байдаг боловч энэ нь процессын үндэс нь юу болохыг ойлгоход тус болохгүй.

Албан ёсны шинжлэх ухааны санаан дээр үндэслэн бид янз бүрийн баяр баясгаланг хүлээн зөвшөөрөх ёстой: шаталтын явцад ус биш, харин устөрөгчийн хэт исэл үүсдэг, хүчилтөрөгч нь хий хэлбэрээр ялгардаггүй (зөвхөн агаараас хүчилтөрөгч хэрэглэдэг). шаталтын хувьд), гэхдээ давстай урвалд орж, жишээлбэл, хлорат ClO3- гэх мэтийг үүсгэдэг. Эдгээр бүх таамаглалууд нь гайхалтай бөгөөд хамгийн чухал нь тэд нэмэлт энерги хаанаас гардагийг тайлбарлаагүй хэвээр байна.

Үзэл бодлоор орчин үеийн шинжлэх ухаанЭнэ нь маш хөгжилтэй үйл явц болж хувирдаг. Эцсийн эцэст, албан ёсны физикчдийн үзэж байгаагаар үүнийг хөөргөхийн тулд устөрөгч-хүчилтөрөгчийн холбоог тасалж, эрчим хүч зарцуулах шаардлагатай байна. Дараа нь устөрөгч нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орж, дахин ус үүсгэдэг. Үүний үр дүнд, үүсэх явцад ижил холбоо үүсдэг, мэдээжийн хэрэг, энерги ялгардаг, гэхдээ энэ нь холбоог таслахад зарцуулсан энергиээс илүү байж болохгүй.

Үнэндээ ус бол Канзиусын төхөөрөмжид сэргээгдэх түлш биш, өөрөөр хэлбэл эргэлт буцалтгүй зарцуулагддаг (галд мод, дулааны цахилгаан станц дахь нүүрс, атомын цахилгаан станц дахь цөмийн түлш гэх мэт) гэж үзэж болно. гаралт нь ус биш, харин өөр зүйл юм. Дараа нь энерги хадгалагдах хууль зөрчигддөггүй, гэхдээ энэ нь амар хялбар болдоггүй.

Эрчим хүчний өөр нэг эх үүсвэр бол ууссан давс өөрөө юм. Натрийн хлоридыг уусгах нь энерги шингээх үед үүсдэг эндотермик процесс бөгөөд урвуу процессын явцад энерги ялгарах болно. Гэсэн хэдий ч энэ энергийн хэмжээ маш бага юм: нэг моль тутамд дөрвөн киложоуль (давс тутамд 50 киложоуль, энэ нь бензиний шаталтын хувийн дулаанаас бараг мянга дахин бага).

Түүгээр ч зогсохгүй төслийг дэмжигчдийн хэн нь ч гаралтын эрчим хүч нь оролтын эрчим хүчнээс давж чадахгүй гэж шууд хэлсэнгүй.

Ер нь нэгдмэл талбайн онолын үүднээс авч үзвэл ус шатдаг гэдэгт тайлагдашгүй зөрчил байхгүй. Үнэн хэрэгтээ энд бид их хэмжээний дулаан ялгаруулах замаар энгийн эфирийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задрах тухай ярьж байна. Өөрөөр хэлбэл, эфир (анхдагч бодис) радио цацрагийн урсгалын нөлөөн дор ус тогтворгүй болж, шаталт гэж ойлгогддог үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задарч эхэлдэг. Давс байгаа нь энэ процессыг хялбаршуулах боломжийг олгодог - ус түүнгүйгээр задарч болох боловч энэ нь өөр давтамжтай илүү хүчтэй радио ялгаруулалтыг шаарддаг. Эрт дээр үед дэлхий дээрх бүх зүйл гал, ус, агаар, шороо (чулуу) гэсэн бүх элементүүд нэг шинж чанартай байдаг гэдгийг сайн мэддэг байсан. Энэ нь өөр өөр нөхцөлд нэг зүйл нөгөө зүйл болж хувирах боломжтой гэсэн үг юм - давстай ус нь дөл, өндөр температурт задардаг, гэхдээ урвуу үйл явц боломжгүй гэж хэн хэлсэн бэ?

Саяхан л дэлхийн олон орны эрдэмтэд усыг ирээдүйн түлшний эх үүсвэр гэж үзжээ. Мэдээжийн хэрэг, бид устөрөгчийн тухай ярьж байсан бөгөөд тэд уснаас авахыг оролдсон. янз бүрийн арга замууд. Туршилтын машинууд хүртэл бүтээгдсэн боловч бүх зүйл хараахан олны хэрэглээнд хүрээгүй байна. Устөрөгчийн түлш рүү шилжих хэтийн төлөв нь мэдээжийн хэрэг маш сонирхолтой юм. Зүгээр л мөрөөдөл! Гэвч ойрын хугацаанд биелэх хувь тавилангүй бололтой.

Гэхдээ ус нөгөө талаасаа маш эерэг талаасаа харагдсан. Энэ нь шууд утгаараа шатаагч дөлийг "цэвэрлэдэг"! Илүү нарийн, ус өөрөө биш, харин өндөр температурт уурших явцад үүссэн усны уур юм. Энгийн филистийн үүднээс авч үзвэл энэ нь үнэхээр гайхалтай юм шиг санагддаг.

Бидний оюун ухаанд ус, гал хоёр бол эвлэршгүй антагонистууд юм. Ус нь шаталтыг дэмжиж, дөлийг цэвэршүүлэхэд хувь нэмэр оруулж, үүнээс гадна түлшний шаталтын температурыг нэмэгдүүлдэг гэж төсөөлөх нь олон хүмүүст маш хэцүү байдаг. Гэсэн хэдий ч энд гайхалтай зүйл алга. Бүх зүйлийг физик, химийн хуулиар энгийнээр тайлбарладаг.

Мэдээжийн хэрэг, усыг галтай нийлэхийг "хүчээр" оруулахын тулд тусгай төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар шаталтын процесст тусгай аргаар оруулах ёстой. Дараа нь бид дараах зургийг харж байна: бүдэг бадаг дөл гэнэт тод, цэвэр бамбар болж хувирдаг. Хөө тортог хаа нэгтээ алга болдог. Гал үнэхээр "өөрчлөгдөж", ямар нэгэн байдлаар чимээ шуугиантай, хөгжилтэй, гялалзсан, бараг салют шиг болдог. Тэд үнэхээр ямар гайхамшиг вэ? Энэ нь үнэхээр устай холбоотой байсан уу?

Дашрамд хэлэхэд, Интернет дээр та ийм гайхамшгийг харуулсан олон зураг, видео олж болно. Бидний олонх нь ийм зүйлд нэлээд эргэлзээтэй ханддаг. "За, дахиад хэдэн сонирхогчийн илбэчид биднийг хуурч байна" гэж ширүүн үзэгч үл итгэн ярина. Үнэнийг хэлэхэд, би өөрөө ч удаан хугацаанд итгээгүй. Дүрмээр бол ийм "гайхамшгийг" үзүүлж буй хүмүүс эдгээр үйл явцын талаар тодорхой тайлбар өгдөггүйгээс болж харагдаж байгаа зүйлд ийм хандлага үүсдэг. Тиймээс туршлагагүй хэрэглэгч тэднийг хууран мэхэлсэн гэж сэжиглэж эхэлдэг. Ихэнхдээ энгийн хүн ямар нэг үйлчилгээг "худалдах", гайхалтай сэтгэгдлүүдийг дагалдаж эхэлдэг тул эдгээр сэжиглэлүүд улам бүр нэмэгддэг. Эндээс л эргэлзээ төрж байна.

Гэсэн хэдий ч удалгүй SB RAS-ийн Термофизикийн хүрээлэнгийн цацрагийн дулаан дамжуулах лабораторид ижил төстэй "заль мэх" надад үзүүлсэн. Энэ хүрээлэнгээс шингэн нүүрсустөрөгчийг шатаах чиглэлээр олон жилийн турш судалгаа хийж байгаа нь тодорхой болсон. Тусгай шатаагч төхөөрөмж ашиглан эрдэмтэд нүүрсустөрөгчийн түлшийг хөө тортоггүйгээр шатаах аргыг судалж байна. "Төө тортоггүй" гэдэг нь тодорхой бөгөөд энэ нь түлш хөө тортоггүйгээр шатах явдал юм. Энэ нь дээр дурдсан ижил гялалзсан бамбараар шатдаг гэсэн үг юм. Энэ бамбарыг туршилтын тусгай сандал дээр надад тодорхой харуулсан.

Фокус нь иймэрхүү харагдаж байна. Дизель түлш асдаг жижиг цилиндр хэлбэртэй металл шарагчийг төсөөлөөд үз дээ. Эхлээд та тортогтой ердийн шаргал дөл харагдана. Гайхалтай зүйл байхгүй - гал шиг гал. Дараа нь "гайхамшигт" өөрчлөлт гарч ирдэг: зэвэрдэггүй гангаар хийсэн өөр нэг цилиндр хэлбэртэй объектыг дөл гарч ирдэг цилиндр биед оруулдаг - усаар дүүргэсэн уурын генератор, хэт халсан уурыг гаргах тусгай цорготой. Бамбар энэ ууртай хүрч эхэлмэгц тэр даруй "хувирдаг": хөө тортог алга болж, дөл нь гялалзаж, чимээ шуугиан тарьж эхэлдэг. Бид уурын үүсгүүрийг гаргаж аваад дахин тортогтой ердийн галыг гаргана. Бид уурын генераторыг оруулдаг - хөө тортог алга болж, дөл чимээ шуугиан, гялалзаж байна. Энэ нь хэд хэдэн удаа давтагддаг.

Ийм "гайхамшигтай" өөрчлөлтийн нууц юу вэ? Үнэндээ гайхамшиг гэж байдаггүй. Байгалийн хатуу хуулиуд.

Гол нь нүүрсустөрөгчийн түлшний шаталт энд хэт халсан усны уурын өндөр концентрацитай явагддаг. Уураас гарч буй уур нь дөлтэй шүргэх үед уурыг хийжүүлэх урвал гэж нэрлэгддэг. Гарах үед бамбар нь бараг ямар ч тортог агуулдаггүй.

Дээрээс нь эрдэмтдийн хэлж байгаагаар температур нэмэгдэж байна. Уур үүсгүүрт агуулагдах усыг ердийн дөлөөр халааж, дараа нь 400 градусын гаралтын температуртай хэт халсан уур хэлбэрээр хошуугаар "урсдаг". Энд байгаа "цэвэр" бамбарын хэмжсэн температур 1500 градус хүрдэг. ! Энгийн дизель түлш агаарт 1200 хэмийн температурт шатдаг ч гэсэн энэ нь нэмэлт "градус" хаанаас ирснийг эрдэмтэд хараахан олж чадаагүй байна. Дулааны физикийн хүрээлэн энэ нөлөөний тайлбарыг хайж байна.

Асуулт нь хэт халсан уур нь шаталтын процесст хэрхэн ийм ашигтай нөлөө үзүүлдэг вэ? Үүнийг зүгээр л химийн хуулиар тайлбарладаг болох нь харагдаж байна. Галын дүрмээр шатаж буй газрын тосны бүтээгдэхүүнийг усаар унтраахыг яагаад хориглодог талаар та бодож байсан уу? Баримт нь хүчтэй дөл рүү унасан ус ууршиж, хэт халж, ийм "халасан" төлөвт нүүрстөрөгчтэй урвалд ордог. Ийм өндөр температурт усны молекул дахь холбоо суларч, нүүрстөрөгч нь хүчилтөрөгчийн элементийг зүгээр л "урагдаад" исэлдэх урвалд ордог. Энэ нь яг ижил тортогтой исэлдэж, хэвийн нөхцөлд шатаах камер, яндангийн хананд тортог хэлбэрээр тогтох ёстой байв. Мөн синтезийн хий аль хэдийн шатаж байна. Энэ бол бүх нууц юм.

Одоогоор Дулааны физикийн хүрээлэнгээс ийм тортоггүй шатаах зуухны янз бүрийн загвар бүхий туршилтуудыг хийж байна. Нэг нь 25 хувь нь усны уур, нөгөө нь 30 хувьтай.

Цацрагийн дулаан дамжилтын лабораторийн тэргүүлэх зохион бүтээгч Михаил Вигриянов: "Бид түлшний бүрэн шаталтад хүрсэн гэдгээ бүрэн баталж байна." Түүгээр ч барахгүй энэ шаталтын арга өөрөө аль хэдийн патентлагдсан байна.

Хамгийн гол нь энэ шаталтын аргаар аливаа нүүрсустөрөгчийн түүхий эд төгс шатдаг. Бүр чанар муутай. Жишээлбэл, ашигласан машины тос. Үүнээс та "цэвэр" гялалзсан бамбар авч болно. Ийм туршилтууд аль хэдийн хийгдсэн. Хамгийн сонирхолтой нь олж авсан үр дүнг зөвхөн эрчим хүчний хэрэглээнд ашиглах боломжгүй юм. Хамгийн сонирхолтой нь энэ шаталтын арга нь хөдөлгүүрийн бүтцэд хувьсгал хийх болно. Нэг сав нь энгийн ус, нөгөө танк нь түүхий тосоор дүүрсэн машин, трактор гээд төсөөлөөд үз дээ. Юу ч биш - хөдөлгүүр нь маш сайн ажилладаг бөгөөд бараг тамхи татдаггүй. Үүнд үнэхээр гайхалтай зүйл бий. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд үүнийг хийж чадна гэдэгт эргэлзэхгүй байна.

Олег Носков

• Сэтгэгдэл бичихийн тулд нэвтэрч эсвэл бүртгүүлнэ үү

Шаталтын бүсэд ус нэмэх нөлөөг ус-түлшний түдгэлзүүлэлт - усалдаг түлшний тос, нүүрс-усны суспенз (WCS) шатаах асуудал, мөн азотын ислийн ялгаралтыг бууруулахтай холбоотой судалж үзсэн. . 1982 оны аравдугаар сард болсон. Токиогийн уулзалтын үеэр түлшийг түдгэлзүүлсэн түлшээр солих нь NOx үүсэхэд хэрхэн нөлөөлсөн талаар хэд хэдэн тайланд танилцуулсан. Шингэн түлшийг ус-түлшний эмульс хэлбэрээр ашиглах үед утааны хий дэх NO x агууламж ихэвчлэн 20-30% -иар буурч, тортогны агууламж мэдэгдэхүйц буурдаг. Харин мазутад 10%-ийн ус нэмэхэд бойлерийн үр ашиг 0.7%-иар буурдаг.

Хэд хэдэн судалгаагаар ус эсвэл уурын шахалтын үр нөлөөний талаархи дүгнэлтийг хоёр бүлэгт хувааж болно. Зарим судлаачид их хэмжээний усны уур ч азотын ислийн гарцад төдийлөн нөлөөлдөггүй гэж үздэг бол зарим нь эсрэгээрээ энэ аргын үр нөлөөг харуулж байна. Тиймээс зарим мэдээллээс харахад нүүрс, мазут, хий шатаах үед уурын зуухны шатаах төхөөрөмжид ус шахах үед азотын ислийн гарц буурах нь 10% -иас хэтрэхгүй байна. Түлшний хэрэглээний 110% (эсвэл агаарын хэрэглээний 14 орчим%) бамбарын захын хэсэгт 29 Гкал/цаг хүчин чадалтай тосны цорго бүхий зууханд ус шахах үед шаталтын бүтээгдэхүүн дэх азотын ислийн хэмжээ ердөө 22%-иар буурсан байна.

Азотын исэл үүсэх бүсийн ард уур эсвэл ус оруулах нь NO үүсэхэд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй байх нь ойлгомжтой. Хэрэв тэдгээрийг агаар-түлшний холимогт оруулах юм бол тэдгээр нь шаталтын процесс, NO үүсэхэд ижил эзэлхүүн, дулааны агууламжтай эргэлтийн хийн хэмжээнээс багагүй хэмжээгээр нөлөөлөх ёстой.

Усны уур нь нүүрсустөрөгчийн дөл дэх дөл тархах хурдад нөлөөлдөг тул тэдгээр нь азотын исэл үүсэх кинетикт нөлөөлж, шаталтын бүсийн цөмд бага хэмжээгээр нийлүүлсэн ч оксидын гарцад ихээхэн нөлөөлдөг.

П.Сингхийн хийн турбины туршилтын шатаах камерт хийсэн судалгаагаар шингэн түлшний шаталтын бүсийн цөмд ус шахах нь азотын исэл, хөө тортог үүсэхийг багасгаж, түүнд уур нэмдэг болохыг харуулсан. тэсэлгээний агаар нь азотын исэл үүсэхийг бууруулдаг боловч нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, нүүрсустөрөгчийн ялгаралтыг нэмэгдүүлдэг. Шингэн түлшний массын 50% (агаарын урсгалын 6.5%) ус шахах үед азотын ислийн гарцыг 2 дахин, 160% ус шахах үед ойролцоогоор 6 дахин бууруулах боломжтой. Галын хайрцагт шахах 80 кг. Шатаасан байгалийн хийн 1 Гкал тутамд ус (агаарын массын 9%) нь азотын ислийн ялгаралтыг 0.66-аас 0.22 г/м³ хүртэл бууруулдаг, өөрөөр хэлбэл. 3 удаа. Тиймээс азотын ислийн гарцыг бууруулах үүднээс уур, усыг нэвтрүүлэх нь ирээдүйтэй юм. Гэсэн хэдий ч шатаагчдад нийлүүлж буй агаарын массын 5-6% -иас их хэмжээний ус эсвэл уур оруулах нь түлшний бүрэн шаталт, түлшний гүйцэтгэлд сөргөөр нөлөөлнө гэдгийг санах нь зүйтэй. бойлер. Жишээлбэл, хийн турбины нэгжийн шаталтын камерт 12% уур (агаартай харьцуулахад) ороход нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн гарц 0.015-аас 0.030%, нүүрсустөрөгчийн гарц 0.001-ээс 0.0022% хүртэл өссөн байна. Бойлерыг 9-10% уураар хангах нь түүний үр ашгийг 4-5% -иар бууруулахад хүргэдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Усны уурыг нэвтрүүлэх нь шаталтын урвалыг эрчимжүүлж, юуны түрүүнд гидроксил радикал (OH) -ийн нэмэлт хэмжээнээс болж CO-ийн шаталтыг нэмэгдүүлдэг.

Шаталтын бүсэд уур эсвэл ус нийлүүлэх үед NO үүсэх бага зэрэг буурч байгааг дараахь байдлаар тайлбарлаж болно.

a) шаталтын бүсэд хамгийн их температур буурах;

б) урвалын дагуу CO-ийн шаталтыг эрчимжүүлснээр шаталтын бүсэд оршин суух хугацааг багасгах (1.9);

в) урвал дахь гидроксил радикалын хэрэглээ (1.8);

Азотын исэл үүсэхийг багасгахын тулд шаталтын бүсэд уур эсвэл усаар хангах нь дараахь нөхцөл байдлаас шалтгаалан судлаачдын сонирхлыг ихээхэн татаж байна.

- орчны хэрэглээ харьцангуй бага, том диаметртэй шугам хоолой барих шаардлагагүй;

- зөвхөн азотын ислийг бууруулахад төдийгүй бамбар дахь нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, 3,4-бензпиренийг шатаахад эерэг нөлөө үзүүлдэг;

– хатуу түлш шатаах үед ашиглах боломж.

NO x ялгаруулалтыг багасгахын тулд зууханд чийг эсвэл уур шахах нь энгийн, хянахад хялбар бөгөөд хөрөнгийн зардал багатай. Хийн бойлеруудад энэ нь NO x ялгаруулалтыг 20-30% бууруулах боломжийг олгодог боловч уур үүсэхэд дулааны зарцуулалтыг шаарддаг бөгөөд утааны хийн алдагдлыг нэмэгдүүлдэг. Хатуу түлш шатаах үед үр дүн нь маш бага байдаг. Азотын ислийг дарах үр нөлөө нь шаталтын бүсийг усаар хангах аргаас ихээхэн хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Уураар шахах замаар NO x бууруулах практик хэрэгжилт

Беларусийн Улсын Политехникийн Академи нь Жабинковскийн чихрийн үйлдвэртэй хамтран ТР-6-35/-ийн автомат зогсоох, хянах хавхлагын саваанаас нэвчих, битүүмжлэлээс уураар хангах үр дүнтэй техникийн шийдлийг боловсруулж хэрэгжүүлсэн. GM-50 бойлеруудад 4 турбин суурилуулснаар цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ижил түлшний хувийн зарцуулалтыг 0.9% (жилд 60 тонн эквивалент түлш), нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн шаталтыг (туршилтын үр дүнгийн дагуу) дор хаяж 40% -иар бууруулдаг. , азотын ислийн ялгарлын концентрацийг 31.6% -иар бууруулж, хоёр ажиллаж байгаа уурын зуухны уурын битүүмжлэлийн нийт хэмжээг нэрлэсэн ачаалалд нь хуваарилснаар дунджаар 20-21% байна.

Конденсацын төрлийн турбины төхөөрөмжид (удирдлагатай, хог хаягдалгүй) төгсгөлийн битүүмжлэлийн уурыг хөргөгчийг битүүмжлэхийн тулд гадагшлуулдаг. Турбины битүүмжлэлийн булчирхайн камеруудаас уурын сорох хоолойг бага хүчин чадалтай сүлжээний ус халаагч эсвэл нэмэлт ус халаагчтай холбох боломжтой. Ийм суурилуулалтын сул тал нь битүүмжлэлийн хөргөгчийг (конденсатын шугамын дагуу) дагаж нам даралтын нөхөн сэргээх халаагуураас олборлох уурын шилжилтийн улмаас дулааны үр ашгийн бууралт юм.

Халаалтын турбины агрегатуудыг хэвийн горимд ажиллуулж, конденсаторын эргэлтийн шугамыг асаахад битүүмжлэлийн уурын дулааныг конденсаторын хөргөлтийн усаар алддаг.

Хүчирхэг турбины блокуудын дулааны хэлхээнд их хэмжээний агаар нь лабиринт лацын сүүлчийн танхимуудаас уурын хамт бага зэрэг вакуум дор байрлах эцсийн битүүмжлэлийн уурын хөргөгчийн (OU) эхний шатанд ордог. Тиймээс 300 МВт-ын хүчин чадалтай эрчим хүчний нэгжид агаарын массын 50 гаруй хувийг шингээж авдаг бөгөөд үйлдлийн системийн хоёр дахь шатанд аль хэдийн 70 гаруй хувийг агуулдаг. Үүний зэрэгцээ уур дахь агаарын агууламж 5% ба түүнээс дээш байх үед хоолойн гадаргуу дээрх уурын конденсац маш хангалтгүй байдаг нь мэдэгдэж байна. Уурын сорох хоолойг турбины битүүмжлэлээс бойлерийн зуух руу холбохдоо уураас гадна уламжлалт дулааны схемийн дагуу агаар мандалд хаягдсан их хэмжээний агаарыг нийлүүлэх болно. Ийм сэргээн босголт нь бойлерийн үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг.

Буцах даралттай турбины төхөөрөмжид конденсат халаах зам байхгүй, үндсэн турбины конденсатыг халаах төхөөрөмж байхгүй; Нэмэлт дулаан хэрэглэгч байхгүй тохиолдолд ийм турбинууд агаар мандалд битүүмжлэлийн уур ялгаруулах замаар ажилладаг. Энэ нь лацнаас зайлуулсан хөргөлтийн бодис болон түүнд агуулагдах дулааныг бүрэн алдахад хүргэдэг. Хавхлагын ишний битүүмжлэлээс гарах өндөр боломжит уурыг харгалзан үзэхэд туршилтын мэдээллээс харахад агаар мандалд ялгарах агаарын хольцын уурын температур нь уурын зуухны утааны температураас 50-150 ºС-ээр давсан байна. Ийм тохиргоог оруулах нь хамгийн үр дүнтэй юм шиг санагддаг.

Тиймээс нэмэлт хөрөнгийн зардал шаарддаггүй боловсруулсан, туршиж үзсэн бүтээгдэхүүнийг ашиглах явдал юм техникийн шийдэлуурын зуухны үр ашгийг нэмэгдүүлж, бамбар дахь нүүрстөрөгч ба бензо-а-пирений хольцыг шатаахад эерэг нөлөө үзүүлж, агаар мандалд хортой хольцын ялгаралтыг бууруулдаг.

Дулааны цахилгаан станцын уурын зуухны утаанаас ялгарах азотын ислийн ялгарлыг багасгахын тулд деаэраторын уурыг (деаэраторын төрөл ба түүн доторх даралтаас хамаарч) зуухны зууханд (халуун агаарын суваг эсвэл хоолой руу) оруулах замаар хийж болно. сэнс сорох олон талт) угсралтын үр ашгийг бууруулахгүйгээр.

ЛЕКЦ III

ШАТГАЛТЫН БҮТЭЭГДЭХҮҮН. ШАТАЛТЫН ҮЕД ҮҮСГЭГДСЭН УС. УСНЫ БАЙГАЛ. ЦОГЦ БОДИС. УС төрөгч

Сүүлчийн лекцийн төгсгөлд би “лаа шатаах бүтээгдэхүүн” гэж хэлснийг та сайн санаж байгаа байх гэж найдаж байна. Эцсийн эцэст бид лаа шатаах үед зохих багаж хэрэгслийг ашиглан түүнээс янз бүрийн шаталтын бүтээгдэхүүнийг гаргаж авах боломжтой гэдэгт бид итгэлтэй байна. Нэгдүгээрт, бид лаа сайн шатаах үед гарч ирдэггүй нүүрс буюу хөө тортогтой байсан; Хоёрдугаарт, утаа шиг харагдахгүй өөр ямар нэгэн бодис байсан боловч дөлөөс гарч ирэхэд үл үзэгдэх болж, алга болдог ерөнхий урсгалын нэг хэсэг болсон. Цаашид хэлэлцэх ёстой бусад шаталтын бүтээгдэхүүнүүд бас байсан. Лаанаас урсах урсгалын нэг хэсэг нь хүйтэн халбага, цэвэр таваг эсвэл бусад хүйтэн зүйлийг замд нь байрлуулж өтгөрдөг боловч нөгөө хэсэг нь өтгөрөхгүй гэдгийг бид олж мэдсэн гэдгийг санаарай. Эхлээд бид бүтээгдэхүүний конденсацын хэсгийг шалгана; Энэ нь хачирхалтай мэт санагдаж байсан ч бид энэ нь зүгээр л ус гэдгийг олж мэдэх болно. Сүүлийн удааБи үүнийг товч дурдлаа - лааны шаталтын бүтээгдэхүүнүүдийн дунд өтгөрүүлэх боломжтой ус байдаг гэж би сая хэлсэн. Өнөөдөр би та бүхний анхаарлыг усанд хандуулахыг хүсч байна, ингэснээр та үүнийг зөвхөн бидний гол сэдэвтэй уялдуулан төдийгүй ерөнхийдөө дэлхий дээр оршин тогтнох эсэхтэй холбогдуулан сайтар судалж үзээрэй.

Одоо би лааны шаталтын бүтээгдэхүүнээс усыг конденсацлах туршилт хийхэд бэлэн байгаа бөгөөд юуны өмнө энэ нь үнэхээр ус гэдгийг батлахыг хичээх болно. Магадгүй, Хамгийн зөв замТүүний оршихуйг бүхэлд нь үзэгчдэд нэг дор харуулах нь тодорхой харагдахуйц усны нөлөөг харуулж, дараа нь энэ аяганы ёроолд дусал дуслаар юу хуримтлагдаж байгааг мэдрэх явдал юм. (Лектор мөс, давс холилдсон аяганы доор лаа тавьдаг.)

Цагаан будаа. арван нэгэн.

Энд надад сэр Хамфри Дэви нээсэн тодорхой бодис байна; Энэ нь устай маш хүчтэй урвалд ордог бөгөөд би үүнийг ус байгаа эсэхийг нотлоход ашиглах болно. Энэ бол калигаас гаргаж авсан кали юм. Би калийн жижиг хэсгийг аваад энэ аяга руу шиднэ. Тэр аяганд ус байгаа эсэхийг хэрхэн баталж байгааг та харж байна - кали нь шатаж, тод, хүчтэй дөлөөр шатаж, нэгэн зэрэг усны гадаргуу дээгүүр урсдаг. Одоо би аяганы доор хэсэг хугацаанд шатаж байсан лааг мөс, давсны холимогоор арилгах болно; Та аяганы ёроолоос унжсан усны дусал харагдана - лаа шатаах хураангуй бүтээгдэхүүн. Кали нь аягатай устай адил хариу үйлдэл үзүүлэх болно гэдгийг би танд харуулах болно. Хараач... Кали нь өмнөх туршилттай яг адилхан дүрэлзэж, шатдаг. Би энэ шилэн дээр дахин нэг дусал ус барьж, дээр нь нэг хэсэг кали тавиад, асч байгаагаар нь та энд байгаа ус гэж дүгнэж болно. Энэ ус лаанаас гарсныг санаж байна уу.

Яг үүнтэй адил, би асаалттай спиртийн дэнлүүг тэр лонхтойгоор таглавал түүн дээр хуримтлагдсан шүүдэрээс ваар яаж манан гарахыг та удахгүй харах бөгөөд энэ шүүдэр нь дахин шаталтын үр дүн юм. Таны тавьсан цаасан дээр дусал дуслуудаасаа архины дэнлүүг шатаахад хангалттай хэмжээний ус гарч байгааг хэсэг хугацааны дараа харах нь дамжиггүй. Би энэ савыг хөдөлгөхгүй, тэгвэл хэр их ус хуримтлагдахыг харж болно. Үүний нэгэн адил, хэрэв би хөргөх төхөөрөмжөө хийн шатаагч дээр байрлуулбал би бас ус авах болно, учир нь хий шатаах үед ус бас үүсдэг. Энэ саванд тодорхой хэмжээний ус агуулагддаг - гэрэлтүүлэгч хий шатаах замаар олж авсан цэвэр, нэрмэл ус; Энэ нь гол, далай, рашаанаас нэрэх замаар олж авч болох уснаас ялгаатай биш - энэ бол яг ижил ус юм.

Ус бол химийн бодис бөгөөд үргэлж ижил байдаг. Бид түүнд гадны бодисыг холих эсвэл түүнд агуулагдах хольцыг арилгах боломжтой; Гэсэн хэдий ч ус үргэлж өөрөө хэвээр үлддэг - хатуу, шингэн эсвэл хий. Энд (лектор өөр хөлөг онгоцыг харуулж байна)тосон чийдэнг шатаах замаар олж авсан ус. Хэрэв тосыг зөв шатаавал бага зэрэг их хэмжээний ус гаргаж авах боломжтой. Мөн энд нэлээд урт туршилтын үр дүнд лав лаанаас гаргаж авсан ус байна. Тиймээс бид бараг бүх шатамхай бодисыг нэг нэгээр нь дамжуулж, хэрэв тэдгээр нь лаа шиг дөл асдаг бол тэдгээрийг шатаах үед ус үүсдэг эсэхийг шалгаарай. Та өөрөө ийм туршилт хийж болно. Покерын бариул нь эхлэхэд тохиромжтой газар бөгөөд хэрэв та лааны дөл дээр хангалттай удаан байлгаж чадвал дусал дуслаар ус авч болно. Халбага, шанага эсвэл ерөнхийдөө ямар ч зүйл нь цэвэрхэн, хангалттай дулаан дамжуулалттай, өөрөөр хэлбэл дулааныг зайлуулж, улмаар усны уурыг өтгөрүүлэх чадвартай байвал тохиромжтой.

Одоо, хэрэв бид шатамхай материалаас ус шатах явцад хэрхэн яаж гардаг талаар авч үзэх юм бол ус янз бүрийн төлөв байдалд байж болно гэдгийг юуны өмнө танд хэлэх ёстой. Үнэн, та усны бүх өөрчлөлтийг аль хэдийн мэддэг байсан ч одоо бид тэдэнд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр Протей шиг олон янзын өөрчлөлтөд орж буй ус үргэлж ижил бодис хэвээр байдгийг ойлгох болно - энэ нь тийм биш юм. Энэ нь шатаах үед лаанаас, эсвэл гол мөрөн эсвэл далайгаас авсан эсэх нь хамаагүй.

Эхлэхийн тулд хамгийн хүйтэн төлөвт ус нь мөс юм. Гэсэн хэдий ч, та бид, байгалийн ухааны эрдэмтэд - эцсийн эцэст, та бид энэ нэрийн дор нэгдэж чадна гэж найдаж байна - усны тухай ярихдаа бид үүнийг ус гэж нэрлэдэг, энэ нь хатуу, шингэн, хийн төлөвт байсан ч хамаагүй; химийн утгаараа энэ нь үргэлж ус юм. Ус бол хоёр бодисын нэгдэл бөгөөд нэгийг нь бид лаанаас авдаг бол хоёр дахь нь гаднаас нь олох ёстой.

Ус мөс хэлбэрээр үүсч болох бөгөөд саяхан танд үүнийг шалгах сайхан боломж олдсон. Температур нэмэгдэхэд мөс буцаж ус болж хувирдаг. Өнгөрсөн ням гарагт бид энэхүү өөрчлөлтийн гайхалтай жишээг харсан бөгөөд энэ нь манай зарим байшинд гунигтай үр дагаварт хүргэсэн юм.

Таных ус. хэрвээ хангалттай халсан бол дараалал нь уур болж хувирдаг. Таны өмнө харж буй ус хамгийн их нягттай бөгөөд жин, төлөв байдал, хэлбэр болон бусад олон шинж чанараараа өөрчлөгдсөн ч ус хэвээр байна. Түүнээс гадна бид үүнийг хөргөх замаар мөс болгон хувиргах эсвэл халаах замаар уур болгон хувиргах эсэхээс үл хамааран усны хэмжээ янз бүрийн аргаар нэмэгддэг: эхний тохиолдолд маш бага, их хүчээр, хоёрдугаарт эзлэхүүний өөрчлөлт их байна.

Жишээлбэл, би энэ нимгэн ханатай цагаан тугалгатай цилиндрийг аваад түүнд бага зэрэг ус хийнэ. Та намайг хичнээн бага асгасныг харсан бөгөөд энэ савны усны өндөр ямар байхыг та өөрөө хялбархан мэдэж болно: ус нь ёроолыг хоёр инч орчим давхаргаар бүрхэнэ. Одоо би энэ усыг уур болгон хувиргаж, ус ба уурын янз бүрийн төлөвт ус эзэлдэг эзэлхүүний ялгааг харуулах болно.

Одоохондоо ус мөс болж хувирахад юу болдгийг харцгаая. Үүнийг буталсан мөс, давсны холимогт хөргөх замаар хийж болох бөгөөд энэ өөрчлөлт дэх усны хэмжээ илүү их хэмжээтэй болж тэлэхийг харуулахын тулд үүнийг хийх болно. Эдгээр нь цутгамал төмрийн шил юм (тэдгээрийн нэгийг харуулав)маш хүчтэй, маш зузаан ханатай - тэдгээр нь инчийн гуравны нэг орчим зузаантай. Тэдгээрийг маш болгоомжтой усаар дүүргэж, дотор нь агаарын бөмбөлөг үлдээгээгүй, дараа нь сайтар шургана. Эдгээр цутгамал төмрийн саванд ус хөлдөөх үед бид үүссэн мөсийг агуулж чадахгүй гэдгийг харах болно. Тэдний дотор үүссэн тэлэлт нь тэдгээрийг хэсэг хэсгээр нь урах болно. Эдгээр нь яг ижил лонхны хэлтэрхий юм. Би манай хоёр шилийг мөс, давсны холимогт хийж, ус хөлдөх үед ийм их хүчээр эзлэхүүн өөрчлөгддөгийг та харах болно.

Одоо буцалгахаар тохируулсан усанд гарсан өөрчлөлтийг харцгаая; Энэ нь шингэн байхаа больсон нь харагдаж байна. Үүнийг дараах нөхцөл байдлаас дүгнэж болно. Би одоо ус буцалж байсан колбоны хүзүүг цагны шилээр таглав. Юу болж байгааг харж байна уу? Буцалж буй уснаас гарч буй уур нь хүчтэй гарч, энэ "хавхлаг"-ыг үсрүүлдэг тул шил нь машины хавхлага шиг бүх хүчээрээ тогшиж байна. Колбо бүрэн уураар дүүрсэн гэдгийг та амархан ойлгож чадна, учир нь өөрөөр хэлбэл энэ нь хүчээр дамжин өнгөрөхгүй. Колбонд уснаас хамаагүй том хэмжээний бодис агуулагдаж байгааг та харж байна - энэ нь зөвхөн колбыг бүхэлд нь дүүргээд зогсохгүй агаарт нисдэг. Гэсэн хэдий ч, та үлдсэн усны хэмжээ мэдэгдэхүйц буурч байгааг ажигладаггүй бөгөөд энэ нь ус уур болж хувирах үед эзлэхүүний өөрчлөлт хэр их байгааг харуулж байна.

Би энэ хөргөлтийн хольцонд хийсэн цутгамал төмрийн усны сав руугаа буцаж орцгооё, ингэснээр та тэдэнд юу тохиолдохыг харж болно. Таны харж байгаагаар савласан ус, гаднах саванд байгаа мөс хоёрын хооронд ямар ч холбоо байхгүй. Гэхдээ тэдгээрийн хооронд дулаан дамжуулалт явагддаг тул хэрэв туршилт амжилттай болбол (эцэст нь бид үүнийг маш их яаравчлан явуулж байна) хэсэг хугацааны дараа хүйтэн савнууд болон тэдгээрийн агуулгыг барьж авмагц та дэлбэрэлтийг сонсох болно. : энэ нь нэг шил хагарна. Дараа нь лонхыг шалгаж үзээд тэдгээрийн агууламж нь цутгамал төмрөөр бүрхэгдсэн мөсөн хэсгүүд болохыг олж мэдсэн бөгөөд энэ нь мөс нь уснаас илүү их зай эзэлдэг тул тэдгээр нь хэтэрхий нягт болж хувирав. олж авсан. Мөс усан дээр хөвдөг гэдгийг та маш сайн мэднэ; Хэрэв өвлийн улиралд хүүгийн доор мөс хагарч, усанд унавал тэр мөсөн дээр авирах гэж оролдох бөгөөд энэ нь мөс яагаад хөвдөг вэ гэж бодоод үзээрэй: мөс илүү том байна эзэлхүүн нь уснаас гарч ирдэг тул мөс илүү хөнгөн, ус илүү хүнд байдаг.

Цагаан будаа. 12.

Усанд дулааны нөлөөлөл рүү буцъя. Энэ цагаан тугалга цилиндрээс гарч буй уурын урсгалыг хараарай! Уур нь тэндээс гарч ирдэг тул түүнийг бүрэн дүүргэх нь ойлгомжтой. Гэхдээ хэрэв дулаанаар бид усыг уур болгон хувиргаж чадвал хүйтнээр уурыг буцаан шингэн төлөвт оруулж чадна. Шил эсвэл бусад хүйтэн зүйлийг аваад энэ уурын урсгал дээр барьцгаая - энэ нь хэрхэн хурдан манантаж байгааг хараарай! Шил дулаарах хүртэл уурыг ус болгон хувиргасаар байх болно - одоо тэр хананаасаа урсаж байна.

Би уурын төлөвөөс шингэн төлөвт усыг конденсацлах өөр нэг туршилтыг танд үзүүлэх болно. Лааны шаталтын бүтээгдэхүүний нэг бол усны уур гэдгийг та аль хэдийн харсан. Бид үүнийг шингэн хэлбэрээр хүлээн авснаар хөргөх хольцтой аяганы ёроолд суурьшихад хүргэсэн. Ийм шилжилт зайлшгүй байдгийг харуулахын тулд би одоо таны харж байгаагаар уураар дүүрсэн энэ цагаан тугалга цилиндрийн хүзүүг хугалах болно. Цилиндрийн гадна талыг хөргөж, улмаар усны уурыг шингэн төлөв рүү буцаахад юу болохыг харцгаая. (Лектор нь цилиндр дээр хүйтэн ус асгаж, тэр даруй түүний ханыг дотогшоо дардаг.)Юу болсныг та харж байна.

Хэрэв би хүзүүг нь шургана, цилиндрийг үргэлжлүүлэн халаавал уурын даралтын нөлөөгөөр урагдаж, уур нь шингэн төлөвт буцаж ирэхэд цилиндр бутрах болно, учир нь түүний дотор хоосон зай үүсдэг. уурын конденсацийн үр дүн. Савыг албадан буулгаж, хана нь дотогшоо дарагдсан; эсрэгээр, хэрэв ууртай шурагтай цилиндрийг цааш нь халаавал тэдгээр нь дотроосоо тэсрэх болно. Эдгээр бүх тохиолдолд ус өөр бодис болж хувирдаггүй: энэ нь ус хэвээр үлддэгт анхаарлаа хандуулахын тулд би эдгээр туршилтуудыг үзүүлж байна.

Цагаан будаа. 13.

Ус хийн төлөвт шилжихэд түүний хэмжээ хэр их нэмэгддэг гэж та төсөөлж байна вэ? Энэ кубыг хар (куб фут харуулж байна), хажууд нь куб инч байна.

Тэд ижил хэлбэртэй бөгөөд зөвхөн эзэлхүүнээрээ ялгаатай. Одоо нэг куб инч ус бүхэлдээ шоо фут уур болгоход хангалттай. Мөн эсрэгээрээ хүйтний нөлөөгөөр энэ их хэмжээний уур нь ийм бага хэмжээний усанд шахагдах болно ... (Энэ үед ширмэн савны нэг нь хагарлаа.)

Тиймээ! Манай нэг шил дэлбэрсэн - хар даа, түүний дагуу наймны нэг инчийн өргөнтэй ан цав байна. (Дараа нь өөр нэг шил хагарч, хөргөх хольц нь бүх чиглэлд тараагдана.)Тиймээс хоёр дахь шил хагарлаа; ширмэн хана нь бараг хагас инч зузаан байсан ч мөсөнд урагдсан байв. Ийм өөрчлөлт нь усанд үргэлж тохиолддог; тэдгээрийг заавал зохиомлоор өдөөх шаардлагатай гэж бүү бодоорой. Жинхэнэ урт, хахир өвлийн оронд бид эдгээр шилийг тойроод жижиг хэмжээний өвөлжөө бий болгохын тулд одоо л ийм арга хэрэгслийг ашиглах хэрэгтэй болсон. Гэхдээ хэрэв та Канад эсвэл Алс Хойд руу явбал тэндхийн гаднах температур нь бидний хөргөлтийн хольцтой устай ижил нөлөө үзүүлэхэд хангалттай гэдгийг олж мэдэх болно.

Гэсэн хэдий ч өөрсдийн үндэслэл рүүгээ буцаж орцгооё. Тиймээс, устай холбоотой ямар ч өөрчлөлт биднийг төөрөгдүүлж чадахгүй. Ус бол далайгаас ч юм уу, лааны дөлөөс ч юм уу, хаа сайгүй адилхан ус. Тэгвэл бидний лаанаас авдаг ус хаана байна вэ? Энэ асуултад хариулахын тулд би бага зэрэг урагшлах хэрэгтэй болно. Энэ ус нь лаанаас хэсэгчлэн гардаг нь ойлгомжтой, гэхдээ өмнө нь лааны дотор байсан уу? Үгүй ээ, лааны дотор ч, хүрээлэн буй агаарт ч лаа асаахад шаардлагатай ус байсангүй. Ус нь тэдний харилцан үйлчлэлээс үүсдэг: нэг бүрэлдэхүүн хэсгийг лаанаас, нөгөөг нь агаараас авдаг. Ширээн дээр бидний өмнө шатаж буй лаа нь ямар химийн процесс явагддагийг бүрэн ойлгохын тулд үүнийг одоо мөрдөх ёстой.

Бид тэнд яаж хүрэх вэ? Би олон арга замыг мэддэг ч миний өмнө хэлсэн зүйлийг эргэцүүлэн бодох замаар үүнийг өөрөө олж мэдээсэй гэж хүсч байна.

Та иймэрхүү зүйлийг олж чадна гэж бодож байна. Өнөөдрийн лекцийн эхэнд бид устай харьцах өвөрмөц урвалыг сэр Хамфри Дэви нээсэн тодорхой бодисыг авч үзсэн.

Калитай хийсэн туршилтыг дахин давтах замаар энэ урвалын талаар танд сануулах болно. Энэ бодисыг маш болгоомжтой харьцах ёстой: хэрэв калийн хэсэг дээр дусал ус ч хүрвэл тэр даруй галд автах бөгөөд агаарт чөлөөтэй нэвтрэх боломжтой бол тэр хэсэг нь бүхэлдээ хурдан шатах болно. . Тэгэхээр кали бол агаарт ч, усанд ч хурдан өөрчлөгддөг сайхан гялалзсан металл юм. Би дахин нэг хэсэг кали ус дээр тавив - энэ нь ямар гайхалтай шатаж, нэгэн төрлийн хөвөгч чийдэн үүсгэж, шатаахад агаарын оронд ус ашигладаг болохыг та харж байна.

Одоо ус руу төмрийн үртэс эсвэл үртэс хийнэ. Тэд бас өөрчлөлтөд орж байгааг бид олж мэдэх болно. Тэд энэ кали шиг тийм ч их өөрчлөгддөггүй, гэхдээ тодорхой хэмжээгээр ижил төстэй байдлаар: тэд зэвэрч, усанд үйлчилдэг боловч энэ гайхамшигтай металл шиг тийм ч хүчтэй биш боловч ерөнхийдөө устай харьцах урвал нь ижил шинж чанартай байдаг. ба калийн урвал. Эдгээр өөр өөр баримтуудыг оюун ухаандаа харьцуулж үзээрэй. Энд өөр нэг металл байна - цайр; Энэ нь шатах үед хатуу бодис гарч ирдэг гэдгийг харуулах үед та түүний шатаах чадвартай гэдэгт итгэлтэй байх боломж байсан. Хэрэв та одоо цайрыг нарийн хусаад лааны дөл дээр барьвал усан дээр кали шатах, төмрийн урвалын хоорондох завсрын үзэгдэл болох онцгой төрлийн шаталт харагдах болно гэдэгт би итгэж байна. тохиолддог. Цайр нь шатаж, цагаан үнс үлдээжээ. Тэгэхээр металууд усанд шатаж, үйлчилдэг болохыг бид харж байна.

Алхам алхмаар бид эдгээр янз бүрийн бодисын нөлөөг хянаж, өөрсдийнхөө тухай ярьж сурсан. Техник хангамжаас эхэлье. Бүх химийн урвалууд нь нэг нийтлэг зүйлтэй байдаг: тэдгээрийг халаахад эрчимжүүлдэг. Тиймээс бид биетүүдийн харилцан үйлчлэлийг нарийвчлан, анхааралтай судлах шаардлагатай бол дулааныг ашиглах шаардлагатай болдог. Төмрийн үртэс агаарт сайн шатдаг гэдгийг та аль хэдийн мэдсэн байх, гэхдээ би төмрийн усанд үзүүлэх нөлөөний талаар миний хэлэх гэж буй зүйлийг сайн ойлгохын тулд үүнийг одоо ч гэсэн туршлагаараа харуулах болно. Шатаагч аваад дөлийг нь хөндий болгоё - яагаад гэдгийг та аль хэдийн мэдэж байгаа: би дөл болон дотроос агаар авчрахыг хүсч байна. Дараа нь бид нэг чимх төмрийн үртэс аваад дөл рүү шиднэ. Тэд хэр сайн шатаж байгааг хараарай. Ийм л байна химийн урвал, энэ нь бид эдгээр төмрийн хэсгүүдэд гал асаахад тохиолддог.

Одоо эдгээрийг харцгаая янз бүрийн төрөлхарилцан үйлчлэлцэж, төмөр устай таарвал юу болохыг олж мэдээрэй. Энэ бүхнийг бидэнд маш хөгжилтэй, системтэй байдлаар хэлэх болно, тиймээс та маш их таашаал авна гэдэгт итгэлтэй байна.

Цагаан будаа. 14.

Энд би бууны тор шиг төмрөөр хийсэн зуухтай. Би энэ хоолойг гялалзсан төмрийн үртэсээр дүүргэж, гал дээр тавиад улаан халуун болсон. Энэ хоолойгоор дамжуулан бид агаарыг дамжуулж, төмрөөр шүргэж, эсвэл энэ жижиг бойлерийн уурыг хоолойн төгсгөлд холбоно.

Усны уурыг хоолойд оруулахаас сэргийлдэг хавхлага энд байна.

Эдгээр савнуудад ус байгаа бөгөөд би үүнийг хөхрүүлсэн тул юу болохыг илүү тодорхой харах болно.

Хэрэв энэ хоолойноос усны уур гарч байвал усаар дамжин өнгөрөхөд өтгөрөх нь гарцаагүй гэдгийг та аль хэдийн сайн мэднэ; Эцсийн эцэст, хөргөсөн уур нь хийн төлөвт үлдэж чадахгүй гэдэгт та итгэлтэй байна; Энэхүү цагаан тугалгатай цилиндртэй хийсэн туршилтын явцад та уурыг хэрхэн бага хэмжээгээр шахаж, уур нь агуулагдаж байсан цилиндрийг гажуудуулсан болохыг харсан. Тиймээс, хэрэв би энэ хоолойгоор уурыг дамжуулж эхэлбэл, энэ нь хүйтэн байсан бол уур нь ус болж өтгөрөх болно; ийм учраас хоолой нь миний одоо танд үзүүлэх гэж байгаа туршилтыг хийхийн тулд халаадаг. Би хоолой руу жижиг хэсгүүдэд уур оруулах бөгөөд хоолойн нөгөө үзүүрээс гарч байгааг хараад та уур хэвээр байгаа эсэхийг өөрөө дүгнэх болно.

Тиймээс температурыг бууруулбал уур нь заавал ус болж хувирдаг. Гэхдээ халуун хоолойноос гарч, усаар дамжуулж температурыг нь бууруулсан энэ хий саванд хуримтлагдаж, ус болж хувирдаггүй. Би энэ хийг өөр туршилтанд оруулна. (Савыг доош нь доош нь байрлуулах ёстой, эс тэгвээс бидний бодис түүнээс уурших болно.)

Би лаазны нээлхий рүү гэрлээ авчрахад хий бага зэрэг чимээ шуугиантай асдаг. Эндээс харахад энэ нь усны уур биш гэдэг нь тодорхой байна - эцэст нь уур нь галыг унтраадаг, гэхдээ шатаж чадахгүй - гэхдээ энд ваарны агууламж шатаж байгааг та харлаа. Энэ бодисыг лааны дөлөөр олж авсан ус болон бусад гарал үүсэлтэй уснаас хоёуланг нь авч болно. Усны уур дээр төмрийн үйлчлэлээр энэ хий үүсэх үед төмөр нь эдгээр төмрийн үртэс нь шатаах үед үүссэнтэй маш төстэй байдалд ордог. Энэ урвал нь төмрийг өмнөхөөсөө илүү хүнд болгодог. Хэрэв хоолойд үлдсэн төмрийг халааж, агаар, усанд орохгүйгээр дахин хөргөвөл түүний масс өөрчлөгдөхгүй. Гэхдээ бид эдгээр төмрийн хусуураар усны уурын урсгалыг өнгөрөхөд төмөр өмнөхөөсөө илүү хүнд болж хувирав: уурнаас ямар нэг зүйлийг өөртөө нааж, өөр зүйл өнгөрөхийг энэ саванд харж байна.

Одоо бид энэ хийн лаазтай хэвээр байгаа тул би танд маш их зүйлийг үзүүлэх болно сонирхолтой зүйл. Энэ хий нь шатамхай тул би тэр даруй энэ савны агуулгыг шатааж, түүний шатамхай чанарыг нотлох болно; гэхдээ би амжилтанд хүрвэл өөр зүйл харуулах бодолтой байна. Баримт нь бидний олж авсан бодис маш хөнгөн юм. Усны уур нь өтгөрөх хандлагатай боловч энэ бодис нь өтгөрөхгүй, агаарт шилжих хандлагатай байдаг. Өөр нэг савыг хоосон, өөрөөр хэлбэл агаараас өөр юу ч байхгүй авцгаая; Түүний агуулгыг асаалттай хэлтэрхийгээр шалгаж үзээд түүнд өөр юу ч байхгүй гэдэгт итгэлтэй байж болно. Одоо би бидний гаргаж авсан хийн савыг дүүргэж, түүнийг хөнгөн бодис мэт харьцах болно: хоёр савыг доош нь доош нь барьж, нэгийг нь доороос нь авчирч, эргүүлнэ. Уураас гаргаж авсан хий агуулсан тэр саванд одоо юу агуулагдаж байна вэ? Одоо тэнд зөвхөн агаар л байгааг харж болно. Бас энд? Хараач, энд шатамхай бодис байна, би тэр савнаас энэ саванд ингэж асгасан. Энэ хий нь чанар, нөхцөл байдал, шинж чанараа хадгалсаар ирсэн - энэ нь лаанаас гаргаж авсан тул бидний анхаарч үзэх нь зүйтэй юм.

Цагаан будаа. 15.

Уур эсвэл усан дээр төмрийн үйлчлэлээр олж авсан ижил бодисыг таны харсанчлан усан дээр маш эрч хүчтэй үйлчилдэг бусад бодисуудын тусламжтайгаар олж авч болно. Хэрэв та калийн нэг хэсгийг авбал бүх зүйлийг зөв зохион байгуулснаар ийм хийг авах боломжтой. Хэрэв бид калийн оронд нэг ширхэг цайр авбал үүнийг сайтар судалж үзээд цайр нь кали шиг усанд удаан хугацаагаар үйлчилж чадахгүй байгаа гол шалтгаан нь доорх байдалтай холбоотой болохыг олж мэдэх болно. усны нөлөөгөөр цайр нь нэг төрлийн хамгаалалтын давхаргаар бүрхэгдсэн байдаг. Өөрөөр хэлбэл бид савандаа зөвхөн цайр, ус хийгээд байвал тэд өөрсдөө харилцан үйлчлэхгүй, үр дүнд хүрэхгүй.

Хамгаалалтын давхарга, өөрөөр хэлбэл бидэнд саад болж буй бодисыг уусган угаавал яах вэ? Үүний тулд надад бага зэрэг хүчил хэрэгтэй; Үүнийг хийснийхээ дараа цайр нь усанд төмөртэй яг адилхан үйлчилдэг, гэхдээ энгийн температурт ажилладаг болохыг би харж байна. Үүссэн цайрын оксидтэй нийлэхээс бусад тохиолдолд хүчил нь огт өөрчлөгдөөгүй. Тиймээс би саванд бага зэрэг хүчил хийнэ - үр дүн нь буцалж буй мэт болно.

Цагаан будаа. 16.

Усны уур биш зүйл нь цайраас их хэмжээгээр салдаг. Энэ хийн лааз дүүрэн байна. Би савыг дээш нь доош нь бариад л байвал энэ нь миний төмрөөр хийсэн туршилтаар олж авсан шатамхай бодистой яг адилхан байгааг харж болно. Бид уснаас авдаг зүйл бол лаанд агуулагддаг бодис юм.

Одоо энэ хоёр баримтын хоорондын уялдаа холбоог тодорхой судалцгаая. Энэ хий нь устөрөгч бөгөөд бидний нэрлэдэг зүйлд хамаарах бодис юм химийн элементүүд, учир нь тэдгээрийг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь задалж болохгүй. Лаа бол энгийн бие биш, учир нь үүнээс бид нүүрстөрөгч, түүнчлэн устөрөгчийг түүнээс эсвэл ядаж ялгаруулдаг уснаас нь авах боломжтой. Энэ хий нь өөр элементтэй нэгдэж ус үүсгэдэг элемент учраас устөрөгч гэж нэрлэгддэг.

Ноён Андерсон энэ хийн хэд хэдэн лаазыг аль хэдийн авсан байна. Бид үүнтэй хэд хэдэн туршилт хийх ёстой бөгөөд үүнийг хэрхэн хамгийн сайн хийхийг танд харуулахыг хүсч байна. Би чамд үүнийг заахаас айхгүй байна: Эцсийн эцэст би та өөрөө туршилтыг хийхийг хүсч байна, гэхдээ зайлшгүй шаардлагатай нөхцөлд та үүнийг анхааралтай, болгоомжтой, гэр бүлийнхээ зөвшөөрлөөр хийх хэрэгтэй. Химийн шинжлэх ухаанд ахиц дэвшил гаргахын хэрээр бид буруу газар орвол нэлээд хор хөнөөлтэй бодисуудтай харьцахаас өөр аргагүй болдог. Тиймээс бидний энд хэрэглэж байгаа хүчил, гал түймэр, шатамхай бодисыг болгоомжгүй хэрэглэвэл хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм.

Хэрэв та устөрөгч үйлдвэрлэхийг хүсч байгаа бол хүчил - хүхрийн эсвэл давсны уусмалыг цайрын хэсэг болгон асгаснаар амархан авч болно. Эрт дээр үед "гүн ухаантны лаа" гэж нэрлэгддэг байсан зүйлийг эндээс харна уу: энэ нь хоолой дамждаг таглаатай лонх юм. Би дотроо хэдэн жижиг цайр хийсэн. Та гэртээ устөрөгч үйлдвэрлэж, түүгээр туршилт хийж болно гэдгийг харуулахыг хүсч байгаа тул энэ бяцхан төхөөрөмж одоо бидэнд сайн үйлчлэх болно. хүслээр. Одоо би энэ савыг яагаад ийм болгоомжтой дүүргэж, бараг дүүрэн дүүргэж чадахгүй байгаа талаар тайлбарлах болно. Энэхүү урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ нь үүссэн хий (таны харж байгаагаар маш шатамхай) агаартай холилдоход маш их тэсэрч дэлбэрэх аюултай бөгөөд хэрэв та энэ хоолойн төгсгөлд гал авалцах юм бол асуудал үүсгэх болно. агаарыг сансарын үлдсэн уснаас гаргажээ. Би тэнд хүхрийн хүчил хийнэ. Манай төхөөрөмж хэсэг хугацаанд ажиллах шаардлагатай тул би маш бага цайр, устай илүү хүхрийн хүчил ашигласан. Тиймээс би бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харьцааг зориудаар сонгож, хий нь зохих хэмжээгээр үйлдвэрлэгддэг - хэтэрхий хурдан биш, хэтэрхий удаан биш.

Цагаан будаа. 17.

Одоо шилийг аваад хоолойн төгсгөлд дээш доош нь барина; Устөрөгч нь хөнгөн тул энэ шилнээс хэсэг хугацаанд ууршихгүй гэж би найдаж байна. Одоо бид шилэн доторх устөрөгч байгаа эсэхийг шалгах болно. Барьчихсан гэхэд буруудахгүй байх гэж бодож байна. (Лектор устөрөгчтэй саванд шатаж буй хэлтэрхий авчирна.)За, харж байна уу, тийм байна. Одоо би хэлтэрхийг хоолойн төгсгөлд авчрах болно. Тиймээс устөрөгч шатдаг, энд бидний "гүн ухааны лаа" байна.

Түүний дөл сул, ашиггүй гэж хэлж болно, гэхдээ энэ нь маш халуун тул ямар ч энгийн дөл нь тийм их дулаан өгөх магадлал багатай юм. Энэ нь жигд шатаж байгаа бөгөөд одоо би төхөөрөмжийг байрлуулж, энэ дөлөөс юу гарахыг судалж, лаа нь ус үүсгэдэг, энэ хий нь уснаас гардаг тул ийм аргаар олж авсан мэдээллийг ашиглах болно Энэ нь шатаах үед бидэнд юу өгөхийг хараарай, өөрөөр хэлбэл лаа агаарт шатах үед ямар процесс явагддаг вэ? Энэ зорилгоор би шаталтаас үүсч болох бүх зүйлийг нягтруулахын тулд колбыг энэ аппаратын доор байрлуулна. дамжуулан богино хугацааТа энэ цилиндрт манан гарч ирэх бөгөөд ус хана даган урсаж эхлэх болно. Устөрөгчийн дөлөөс гаргаж авсан ус нь бүх туршилтанд өмнө нь олж авсан устай яг ижил байдлаар ажиллах болно. ерөнхий зарчимтүүний хүлээн авсан баримт нь адилхан.

Цагаан будаа. 18.

Устөрөгч бол сонирхолтой бодис юм. Энэ нь маш хөнгөн тул объектуудыг дээш нь авч явах боломжтой; энэ нь агаараас хамаагүй хөнгөн бөгөөд магадгүй та нарын зарим нь үүнийг сайн ойлговол давтах боломжтой гэдгийг би туршилтаар харуулж чадна. Энд бидний сав - устөрөгчийн эх үүсвэр, энд савантай ус байна. Би саванд резинэн хоолойг хавсаргаж, нөгөө үзүүрт нь тамхи татах хоолой байдаг. Үүнийг савантай усанд дүрснээр би устөрөгчөөр дүүрсэн савангийн хөөсийг үлээж чадна. Хар даа, би бөмбөлгийг амьсгалаараа үлээхэд тэд агаарт үлдэхгүй, унадаг. Одоо би бөмбөлгийг устөрөгчөөр дүүргэх үед ялгааг анзаараарай. (Дараа нь багш савангийн хөөсийг устөрөгчөөр үлээж эхлэхэд тэд танхимын тааз руу нисэв.)Устөрөгч нь энгийн савангийн хөөс төдийгүй түүнээс унжсан дуслыг авч явдаг тул энэ нь танд ямар хөнгөн болохыг харуулж байна.

Устөрөгчийн хөнгөн байдлыг илүү үнэмшилтэй нотолж чадна - энэ нь эдгээрээс хамаагүй том бөмбөлөгүүдийг өсгөх чадвартай: хуучин цагт бөмбөлгүүдийг хүртэл устөрөгчөөр дүүргэдэг байсан. Ноён Андерсон одоо энэ хоолойг манай устөрөгчийн эх үүсвэртэй холбох бөгөөд бид эндээс устөрөгчийн урсгал гарч ирэх бөгөөд ингэснээр бид энэ коллодион бөмбөгийг шахах болно. Би эхлээд бүх агаарыг нь зайлуулах шаардлагагүй: устөрөгч ямар ч байсан түүнийг зөөж чадна гэдгийг би мэднэ. (Энд хоёр бөмбөлөг хийлж, хөөрөв: нэг нь чөлөөтэй, нөгөө нь уясан.)Нимгэн хальсаар хийсэн өөр нэг том нь энд байна; бид үүнийг дүүргэж, босох боломжийг олгоно. Бүх бөмбөлгүүд нь хий нь уурших хүртэл дээд талд байх болно гэдгийг та харах болно.

Эдгээр бодисууд - ус ба устөрөгчийн массын харьцаа хэд вэ? Хүснэгтийг хараарай. Энд би пинт ба куб футыг багтаамжийн хэмжүүр болгон авч, тэдгээрийн эсрэг харгалзах тоонуудыг оруулав. Нэг литр устөрөгч нь үр тарианы 3/4 масстай, бидний хамгийн бага массын нэгжтэй, нэг шоо фут нь унцын 1/12 масстай, харин нэг литр ус 8750 ширхэгтэй, ба нэг куб фут ус бараг мянган унц жинтэй байдаг. Ингэснээр та нэг куб фут ус ба устөрөгчийн массын хооронд ямар их ялгаа байгааг харж байна.

Устөрөгч нь шаталтын явцад ч, дараа нь шаталтын бүтээгдэхүүн болохын хувьд ч хатуу болж болох бодис үүсгэдэггүй. Шатаахад энэ нь зөвхөн ус үүсгэдэг. Устөрөгчийн дөл дээр хүйтэн шил манан болж, мэдэгдэхүйц хэмжээний ус нэн даруй ялгардаг. Устөрөгчийг шатаах үед лааны дөлөөс үүссэнтэй адил уснаас өөр юу ч гарахгүй. Чухал нөхцөл байдлыг санаарай: устөрөгч бол шатаах үед зөвхөн ус үүсгэдэг байгаль дээрх цорын ганц бодис юм.

Одоо бид ус гэж юу болох талаар нэмэлт нотолгоог олохыг хичээх хэрэгтэй бөгөөд үүний тулд би таныг дараагийн лекцэнд манай сэдвээр илүү бэлтгэлтэй ирэхийн тулд бага зэрэг саатуулах болно. Таны харж байгаачлан ус дээр хүчиллэгээр үйлчилдэг цайрыг бид бүх энергийг хэрэгцээтэй газраас авахаар зохион байгуулж чадна. Миний ард цахилгаан шон байгаа бөгөөд өнөөдрийн лекцийн төгсгөлд энэ нь юу хийж чадахыг танд харуулах болно, ингэснээр та дараагийн удаа бид юутай тулгарах талаар мэдэх болно. Энд миний гарт батерейгаас гүйдэл дамжуулдаг утаснуудын төгсгөлүүд байна; Би тэднийг усан дээр ажиллахыг албадах болно.

Бид кали, цайр, төмрийн үртэсийг шатаах хүчийг аль хэдийн харсан боловч эдгээр бодисуудын аль нь ч ийм эрчим хүчийг харуулдаггүй. (Энд багш цахилгаан батерейгаас ирж буй утаснуудын үзүүрийг холбож, тод гялбаа үүсдэг.)Энэхүү гэрэл нь батерейг бүрдүүлдэг дөчин цайрын тойргийн урвалын үр дүнд үүсдэг. Энэ бол миний гартаа эдгээр утаснуудын тусламжтайгаар барьж чадах энерги юм, гэхдээ хэрэв би энэ энергийг хяналтан дор өөртөө хэрэглэвэл намайг хоромхон зуур устгах болно: эцсийн эцэст энэ нь маш хүчтэй бөгөөд Та тав хүртэл тоолохоос өмнө энд онцгой энергийн хэмжээ (лектор шонг дахин холбож, цахилгаан цэнэгийг харуулав), маш их бөгөөд энэ нь хэд хэдэн аянга цахилгаантай нийлсэн энергитэй тэнцүү юм. Мөн энэ энергийн эрч хүчийг танд итгүүлэхийн тулд би батарейгаас энерги дамжуулдаг утаснуудын үзүүрийг ган файлд холбоно, магадгүй би файлыг ингэж шатаах боломжтой байх болно. Энэ энергийн эх үүсвэр нь химийн урвал юм. Дараагийн удаа би энэ энергийг усанд хэрэглэж, ямар үр дүнд хүрч байгааг харуулах болно.