Аккумуляторы
Первый в мире заряжаемый гальванический элемент - электрический свинцовый аккумулятор. И хотя позже это изобретение не раз пытались усовершенствовать, основные его характеристики почти не изменились. Сразу же после открытия электричества учёные стали искать способ его накопления, чтобы пользоваться электротоком в любое удобное время и в любом нужном месте. Поискам помог случай.
Во время препарирования мёртвой лягушки итальянский физик и врач с удивлением заметил, что стоит лишь прикоснуться к обнаженным нервам металлическим скальпелем, как мышцы животного начинают судорожно сокращаться. Через четыре года другой итальянец, Вольта, объяснил причину этого явления: при контакте двух металлов возникал электрический ток, а содержавшаяся в теле мёртвой лягушки жидкость выполняла роль проводника, что и вызывало непроизвольные мышечные сокращения.
Используя это открытие, Вольта сконструировал батарею, состоящую из множества серебряных и цинковых пластинок, разделённых листочками бумаги, пропитанных насыщенной морской водой. Соединив батареи, наблюдательный итальянец получил устройство, известное теперь как вольтов столб. В гальваническом элементе Вольта протекали электрохимические реакции, в результате которых химическая энергия преобразовывалась в электрический ток. Металлические пластины выполняли функцию электрода, а солёная вода - электролита, смеси веществ, молекулы которых в растворе распадаются на положительные и отрицательные ионы. Если электроды соединялись внешней электрической цепью, вся система начинала стремиться к уравниванию электрических потенциалов и в ней возникал ток: к положительному электроду устремлялись ионы с избытком электронов, а отрицательный электрод превращался в источник положительно заряженных катионов. Однако у батареи Вольта был один существенный недостаток - её можно было использовать только один раз, а по завершении реакции она становилась негодной Едва появились первые аккумуляторы, как изобретатели принялись улучшать их, пытаясь сделать более долговечными и экономичными. Наиболее перспективным казался путь подбора оптимального электролита.
Довольно лёгкие и надёжные щелочные аккумуляторы стали использоваться во многих отраслях промышленности, хотя широкого применения так и не нашли из-за меньшей, чем у свинцовых аккумуляторов, удельной мощности. Никель-кадмиевый аккумулятор, в начале 1960 годов начал приобретать популярность, обеспечивая электропитанием переносные радиостанции, медицинское оборудование, видеокамеры, регистрирующие устройства и мощные инструменты. В 1960 годов появились более долговечные и работоспособные никель-металлгидридные аккумуляторы, число рабочих циклов которых может достигать 7 тысяч. Главной проблемой этих батарей долго оставался водород, постоянно образовывавшийся в процессе электролиза, однако в конце 1980 годов с этим препятствием справилась японская фирма, заменившая платиновый электрод на никель-лантановый. В том случае, если человечество решит отказаться от сжигания ископаемого топлива, получая энергию из альтернативных чистых источников электроснабжения, роль многоразовых аккумуляторов может резко возрасти.
Специальными устройствами, с помощью которых осуществляется эффективная и быстрая передача теплоты от горячего теплоносителя к охлажденной среде являются теплообменники.
Теплообменник в виде теплоносителя может использовать различные жидкости, газы и пары. Стоит отметить, что в зависимости от назначения, теплообменники могут применяться для нагрева или охлаждения окружающей среды. Теплообменники бывают трубчатыми, пластичными и паяльными.
Трубчатые теплообменники – это набор труб, которые обладают антикоррозийными свойствами, расположенных в виде спирали. Главными преимуществами таких теплообменников является их невысокая стоимость, но они обладают довольно большими габаритами.
В пластичных теплообменниках используются гофрированные пластины, благодаря чему их КПД увеличивает до 90-95 процентов. Что делает их использование невероятно продуктивным при самых маленьких расходах.
Паяльные теплообменники используются в тех случаях. Когда установка трубчатых или пластичных теплообменников невозможна. Такого рода устройства используют специальный профиль поверхностных пластин, благодаря чему увеличивается эффективность теплоотдачи в окружающую среду.
Используя это открытие, Вольта сконструировал батарею, состоящую из множества серебряных и цинковых пластинок, разделённых листочками бумаги, пропитанных насыщенной морской водой. Соединив батареи, наблюдательный итальянец получил устройство, известное теперь как вольтов столб. В гальваническом элементе Вольта протекали электрохимические реакции, в результате которых химическая энергия преобразовывалась в электрический ток. Металлические пластины выполняли функцию электрода, а солёная вода - электролита, смеси веществ, молекулы которых в растворе распадаются на положительные и отрицательные ионы. Если электроды соединялись внешней электрической цепью, вся система начинала стремиться к уравниванию электрических потенциалов и в ней возникал ток: к положительному электроду устремлялись ионы с избытком электронов, а отрицательный электрод превращался в источник положительно заряженных катионов. Однако у батареи Вольта был один существенный недостаток - её можно было использовать только один раз, а по завершении реакции она становилась негодной Едва появились первые аккумуляторы, как изобретатели принялись улучшать их, пытаясь сделать более долговечными и экономичными. Наиболее перспективным казался путь подбора оптимального электролита.
Довольно лёгкие и надёжные щелочные аккумуляторы стали использоваться во многих отраслях промышленности, хотя широкого применения так и не нашли из-за меньшей, чем у свинцовых аккумуляторов, удельной мощности. Никель-кадмиевый аккумулятор, в начале 1960 годов начал приобретать популярность, обеспечивая электропитанием переносные радиостанции, медицинское оборудование, видеокамеры, регистрирующие устройства и мощные инструменты. В 1960 годов появились более долговечные и работоспособные никель-металлгидридные аккумуляторы, число рабочих циклов которых может достигать 7 тысяч. Главной проблемой этих батарей долго оставался водород, постоянно образовывавшийся в процессе электролиза, однако в конце 1980 годов с этим препятствием справилась японская фирма, заменившая платиновый электрод на никель-лантановый. В том случае, если человечество решит отказаться от сжигания ископаемого топлива, получая энергию из альтернативных чистых источников электроснабжения, роль многоразовых аккумуляторов может резко возрасти.
Теплообменники, и какими они бывают.
Специальными устройствами, с помощью которых осуществляется эффективная и быстрая передача теплоты от горячего теплоносителя к охлажденной среде являются теплообменники.
Теплообменник в виде теплоносителя может использовать различные жидкости, газы и пары. Стоит отметить, что в зависимости от назначения, теплообменники могут применяться для нагрева или охлаждения окружающей среды. Теплообменники бывают трубчатыми, пластичными и паяльными.
Трубчатые теплообменники – это набор труб, которые обладают антикоррозийными свойствами, расположенных в виде спирали. Главными преимуществами таких теплообменников является их невысокая стоимость, но они обладают довольно большими габаритами.
В пластичных теплообменниках используются гофрированные пластины, благодаря чему их КПД увеличивает до 90-95 процентов. Что делает их использование невероятно продуктивным при самых маленьких расходах.
Паяльные теплообменники используются в тех случаях. Когда установка трубчатых или пластичных теплообменников невозможна. Такого рода устройства используют специальный профиль поверхностных пластин, благодаря чему увеличивается эффективность теплоотдачи в окружающую среду.