Современные тепловые электростанции, производящие 80% электроэнергии в стране, относятся к экологически опасным отраслям промышленности. Сегодня решение проблемы повышения экологической безопасности тепловых электростанций зависит от вида используемых топлив (твердое, жидкое), технологий их сжигания, используемых их очистки дымовых газов от вредных выбросов. Целью данной работы являются исследования негативных воздействий золоотходов тепловых электростанций на состояние грунтов прилегающих территорий. Актуальность темы заключается в решении задачи по сокращению воздействия промышленных предприятий на природные территории. В работе приведены данные характеристики топлива, золы, полученные в результате сжигания этого топлива, данные, показывающие негативное воздействие радиоактивного загрязнения больших площадей, данные расчета среднегодовых выбросов приземных концентраций вредных выбросов. Проанализированы причины возникновения аварий на предприятиях и неблагоприятного воздействия антропогенных источников выбросов на состояние грунтов прилегающих территорий и здоровье населения, проанализировано современное состояние золоотвалов и сделан вывод о допустимости такого объема. Предложены методы предотвращения вредных последствий и решение экологических проблем при хранении золоотходов от сжигания твердого топлива на тепловых электростанциях. Исходя из данных, представлен перечень мероприятий по снижению объема влияния вредных последствий. Выполнение предложения приведет к сокращению физиологических изменений и заболеваемости населения и животного мира, повысит экологическую безопасность окружающей среды в целом.
Объяснение:
Первый закон термодинамики представляет собой закон сохранения энергии применительно к термодинамическим процессам: энергия не исчезает в никуда и не возникает из ничего, а лишь переходит из одного вида в другой в эквивалентных количествах. Примером может послужить переход теплоты (тепловой энергии) в механическую энергию, и наоборот. Если к М кг газа, занимающего объем V (м3) при температуре Т подвести при постоянном давлении некоторое количество теплоты dQ, то в результате этого температура газа повысится на dT, а объем – на dV. Повышение температуры связано с увеличением кинетической энергии движения молекул dK.
Увеличение объема сопровождается увеличением расстояния между молекулами и, как следствие, уменьшением потенциальной энергии dH взаимодействия между ними. Кроме того, увеличив объем, газ совершает работу dA по преодолению внешних сил.
Если, кроме указанных, никаких иных процессов в рабочем теле не происходит, то на основании закона сохранения энергии можно записать: dQ = dK + dH + dA. Сумма dK + dH представляет собой изменение внутренней энергии dU молекул системы в результате подвода теплоты.
Тогда формулу сохранения энергии для термодинамического процесса можно записать в виде: dQ = dU + dA или dQ = dU + pdV. Это уравнение представляет собой математическое выражение первого закона термодинамики: количество теплоты dQ, подводимое к системе газа, затрачивается на изменение ее внутренней энергии dU и совершение внешней работы dA. Условно считают, что при dQ > 0 теплота сообщается рабочему телу, а при dQ < 0 теплота отнимается от тела. При dA > 0 система совершает работу (газ расширяется), а при dA < 0 работа совершается над системой (газ сжимается). Для идеального газа, между молекулами которого нет взаимодействия, изменение внутренней энергии dU полностью определяется изменением кинетической энергии движения (т. е. увеличением скорости молекул), а изменение объема характеризует работу газа по преодолению внешних сил. Первый закон термодинамики имеет еще одну формулировку: энергия изолированной термодинамической системы остается неизменной независимо от того, какие процессы в ней протекают.
Невозможно построить вечный двигатель первого рода, т. е. периодически действующую машину, которая совершала бы работу без затраты энергии. *** Второй закон термодинамики Первый закон термодинамики описывает количественные соотношения между параметрами термодинамической системы, имеющими место в процессах преобразования тепловой энергии в механическую и наоборот, но не устанавливает условия, при которых эти процессы возможны. Эти условия, необходимые для преобразования одного вида энергии в другой, раскрывает второй закон термодинамики. Существует несколько формулировок этого закона, и каждая из них имеет одинаковое смысловое содержание. Здесь приведены наиболее часто упоминающиеся формулировки второго закона термодинамики. 1. Для превращения теплоты в механическую работу необходимо иметь источник теплоты и холодильник, температура которого ниже температуры источника, т. е. необходим температурный перепад. 2. Нельзя осуществить тепловой двигатель, единственным результатом действия которого было бы превращение теплоты какого-либо тела в работу без того, чтобы часть теплоты не передавалась другим телам.
Из этой формулировки можно сделать вывод, что невозможно построить вечный двигатель, совершающий работу благодаря лишь одному источнику теплоты, поскольку любой, даже самый колоссальный источник теплоты в виде материального тела не отдать тепловой энергии больше, чем ему позволяет энтальпия (часть полной энергии тела, которую можно превратить в теплоту, охладив тело до температуры абсолютного нуля). 3. Теплота не может сама по себе переходить от менее нагретого тела к более нагретому без затраты внешней работы. Как видите, второй закон термодинамики не имеет в своей основе формулярнго содержания, а лишь описывает условия, при которых возможны те или иные термодинамические явления и процессы, подтверждая, по сути, общий закон сохранения энергии. ***