az Anita és Julcsi tételeiből dolgoztam ki:
Energiahordozók
Energiahordozók: azok az anyagok és jelenségek, amelyekből energia nyerhető
- kezdetben a legfontosabb energiahordozó a fa volt, később a szén, napjainkban pedig a kőolaj és a földgáz
- az utóbbi évtizedekben sokszorosára nőtt a világ energiaigénye az ipari fejlődés és népesség növekedés következtében
Csoportosításuk:
¶ Megújuló erőforrások
- korlátlanul felhasználható energiaforrások a kimerülés veszélye nélkül, mivel folyamatosan újratermelődnek
Vízenergia : vízerőmű, vízimalom
szélenergia :szélerőmű
geotermikus energia -vulkánok, gejzírek, hőforrások hozzák felszínre
¶ Nem megújuló (fosszilis) erőforrások
korábbi földtörténeti időszakokban képződtek -napjainkban rendkívül fontosak, de a kitermeléssel együtt folyamatosan fogynak a tartalékok -felhasználás üteme nagyobb, mint a keletkezés üteme
kőszén
kőolaj, földgáz
hasadó anyagok -urán
Energiaátalakítások:
- az adott energiahordozóból a felhasználásnak megfelelően kedvezőbb energiahordozót állítunk elő
Elektromos áram: töltéssel rendelkező részecskék (elektronok, ionok) egyirányú, rendezett mozgása
- töltésmozgás gyorsaságát az áramerősséggel jellemezzük
Jele: I
Mértékegysége: 1 C/s=1 A
I = Q / t t: a töltésvándorlás ideje; Q: a vezetéken átáramlott töltés
- Megadja, hogy 1 s alatt mennyi C töltés halad át a vezető keresztmetszetén
- Áram lehet: egyen áram (nagysága+iránya állandó), váltó áram (N+I az időben periódikusan változik)
Áramforrások:
- áramforrás: olyan berendezés, mely tartósan képes elektromos áramot fenntartani, valamint ez esetben villamos energiát termel valamilyen más energia átalakításával és azzal táplál egy adott áramkört
Egyenáramú áramforrások
- galvánelem
- olyan berendezés, melyekben a kémiai E elektromos E-vá
felépítése: két különböző elektród (2fém vagy egy fém és grafit) + elektrolitok (2 v. 1 féle, 2 fém v. ionvegyületek olvadékai)
- pl: ceruzaelemek, laposelemek, gombelemek, Volta-elem
- akkumulátor: olyan berendezés, amely elektrolízissel ismét galvánelemmé alakítható
- Daniell-elem
- Az elektródokon lejátszódó folyamatok:
· Zn = Zn2+ + 2e- ox anód: – töltésű
· Cu2++2e-=Cu red katód: + töltésű
- a galvánelemek elektródjain redoxi reakció játszódik le az egyik elektród +, a másik – töltésű lesz- az elektródok különböző elektromos állapotba kerülnek. Az elektródokat fémes vezetővel összekötve töltésmozgás indul meg (áram) a – pólustó a + pólusig
- A galvánelemek kivezetései között mérhető feszkót elektromotoros erőnek nevezzük
Váltakozó áramú áramforrás
- elektromágneses indukció: az a jelenség, melynek során a mágneses mező változása elektromos mezőt hoz létre, így kialakul az indukált feszültség, ennek hatására pedig az indukált áram
- az áram iránya akkor változik, amikor a mágnesrúd valamelyik pólusa elhalad a tekercs előtt (tekercs előtt forgatott mágnesrúd esetén)
-az indukált feszültséget elektromágnes használatával lehet növelni
- generátor
- elektromágneses indukció alapján működő áramforrás
Ò a mágneses mező változása a tekercsben feszültséget kelt (indukál) és ennek hatására az áramkörben áram indul meg
- Áram erőssége függ: mágneses mező változásának gyorsaságától + tekercs menetszámától
- transzformátor
- feladata: a feszültség átalakítása (fel vagy le transzformálása –szekunder tekercs menetszámától függően)
- felépítése: közös vasmag és rajta két tekercs
- elektromágneses indukció alapján működik
feszültséget letranszformálja: elektromos házi berendezéseknél
feszültséget feltranszformálja: reklámcsöveknél, röntgenkészülékeknél (230 V-nél nagyobb)
- turbina
- áramló munkaközeggel hajtott áramlástechnikai gép, az helyzeti energiát a kerék forgási energiájává alakítja
- kis vagy nagy esésű víz esetén ð vízturbina
szél ð szélkerék
gőz energiája ð gőzturbina
elégetett közeg égéstermékeinek energiája ð gázturbina
őse: a vízikerék (vízimalom)
Energia átalakítása:
- Erőművekben történik: az Ehordozó E-ját könnyen szállítható, elosztható és sokoldalúan felhasználható elektromos E-ává alakító berendezés
Erőművek fajtái:
Nem megújuló E-át használók:
Hőerőművek: kőszén, kőolaj, földgáz
Atomerőmű: hasadó anyagok (pl. U)
Megújuló E-át használók:
Vízerőmű (víz helyzeti E)
Szélerőmű (levegő mozgási E)
Naperőmű (sugárzó E)
Geotermikus erőmű (a víz belső E-ja)
Hőerőmű:
Szén/kőolaj/földgáz/szalma (biofűtő a.) kémiai E
Kazán
Gőzfejlesztő belső E
Turbina mozgási E
Generátor elekt E
Transzformátor
Fogyasztó E átalakítás többlépcsős
atomerőmű
-A reaktorban az 235U használják
-Nagysebességű n0-okkal bombázzák
-236U: ez már hasad: Ba + Kr + 3n0 nagy seb ÒújraÒláncreakció
-Iszonyatosan felgyorsulna, szabályozni kell: Cd vagy grafit rudak le az erőműbe meg tudnak n0 kötni - Lehet befolyásolni
- E befogadó: víz (nyomás alatt Òtöbb E-át tud befogadniÒnyomott vizes reaktor
- Gőz rá a turbinára
- Generátor
- Elektromos E
- Feltranszformálás Ò elekt a helyére Ò letranszformálás
vízerőmű
- a (felduzzasztott, víztározóban gyűjtött) vizet vízgépekre (vízikerék, vízturbina) vezetik, ami a víz helyzeti energiáját mozgás energiává alakítja át
- a vízturbina hajtja a generátort, ami a mozgási energiát villamos energiává alakítja
- kőolaj és földgáz kitermelés és feldolgozása
- tengerek alatt és a kőzetekben találhatóak
- fúrótornyokkal történik + a nyomás juttatja a felszínre (+vízzel vagy gázzal)
- kőolaj feldolgozás
- szennyeződések (víz, homok) + gáz halmazállapotú szénhidrogének eltávolítása
- szállítás: tartálykocsikkal, tartályhajókkal, kőolajvezetékekkel
- összetevők elkülönítése ð forráspontkülönbség alapján
- szakaszos lepárlás/frakcionális desztillálás: olyan szétválasztási eljárás, mellyel egy folyadékelegy összetevőit forralással majd hűtéssel csoportokra (frakciókra/párlatokra) különítik el
- 400oC-ra hevítik, majd a desztilláló toronyba vezetik
o alul a legmagasabb forráspontú szénhidrogének csapódnak le, majd sorba az egyre alacsonyabbak
o dízelolaj, háztartási fűtőolaj
o kerozin/petróleum (repülők üzemanyaga)
o motorbenzin
o pakura: maradék ð desztillálás: kenőolaj +maradék: aszfalt
- kőszén feldolgozása:
· kokszolással: magas hőmérsékleten történő lepárlás
· keletkezik: koksz, kőszénkátrány, kamragáz, gázvíz
|