Какие тела называют первичными источниками
Перейти к содержимому

Какие тела называют первичными источниками

  • автор:

Какие тела называют первичными источниками

К настоящему времени количественно оценены лишь первые четыре источника. В нашей стране основная заслуга в этом принадлежит О.Г. Сорохтину и С.А. Ушакову [5]. Нижеприводимые данные в основном базируются на расчётах этих учёных.

Тепло гравитационной дифференциации Земли

Одной из важнейших закономерностей развития Земли является дифференциация её вещества, которая продолжается и в настоящее время. За счёт этой дифференциации произошло формирование ядра и земной коры, изменение состава первичной мантии, при этом разделение первоначально однородного вещества на фракции различной плотности сопровождается выделением тепловой энергии, а максимальное тепловыделение происходит при разделении земного вещества на плотное и тяжёлое ядро и остаточную более лёгкую силикатную оболочку — земную мантию. В настоящее время основная часть этого тепла выделяется на границе мантия — ядро.

Энергии гравитационной дифференциации Земли за всё время её существования выделилось — 1,46*10 38 эрг (1,46*10 31 Дж). Данная энергия в большей своей части сначала переходит в кинетическую энергию конвективных течений мантийного вещества, а затем в тепло; другая её часть расходуется на дополнительное сжатие земных недр, возникающее благодаря концентрации плотных фаз в центральной части Земли. Из 1,46*10 38 эрг энергии гравитационной дифференциации Земли на её дополнительное сжатие пошло 0,23*10 38 эрг (0,23*10 31 Дж), а в форме тепла выделилось 1,23*10 38 эрг (1,23*10 31 Дж). Величина этой тепловой составляющей существенно превышает суммарное выделение в Земле всех остальных видов энергии. Распределение во времени общей величины и скорости выделения тепловой компоненты гравитационной энергии отражено на Рис. 3.6.

Распределение во времени общей величины (а) и скорости выделения (б) тепловой компоненты гравитационной энергии

Рис. 3.6. Распределение во времени общей величины (а) и скорости выделения (б) тепловой компоненты гравитационной энергии

Современный уровень генерации тепла при гравитационной дифференциации Земли — 3*10 20 эрг/с (3*10 13 Вт), что от величины современного теплового потока, проходящего через поверхность планеты в (4,2-4,3)*10 20 эрг/с ((4,2-4,3)*10 13 Вт), составляет ~ 70%.

Радиогенное тепло

  • по американскому геофизику В.Вакье1,14*10 20 эрг/с (1,14*10 13 Вт) [9],
  • по российским геофизикам О.Г. Сорохтину и С.А. Ушакову1,26*10 20 эрг/с (1,26*10 13 Вт) [5].

От величины современного теплового потока это составляет ~ 27-30 %.

Из общей величины тепла радиоактивного распада в 1,26*10 20 эрг/с (1,26*10 13 Вт) в земной коре выделяется — 0,91*10 20 эрг/с, а в мантии — 0,35*10 20 эрг/с [5]. Отсюда следует, что доля мантийного радиогенного тепла не превышает 10 % от суммарных современных теплопотерь Земли, и она не может являться основным источником энергии активных тектоно-магматических процессов, глубина зарождения которых может достигать 2900 км; а радиогенное тепло, выделяющееся в коре, относительно быстро теряется через земную поверхность и практически не участвует в разогреве глубинных недр планеты.

В прошлые геологические эпохи величина радиогенного тепла, выделяемого в мантии, должна была быть более высокой. Её оценки на момент образования Земли (4,6 млрд. лет назад) дают — 6,95*10 20 эрг/с [5]. С этого времени происходит неуклонное снижение скорости выделения радиогенной энергии (Рис. 3.7).

Скорость выделения радиогенной энергии

Рис. 3.7. Скорость выделения радиогенной энергии

За всё время в Земле выделилось ~4,27*10 37 эрг (4,27*10 30 Дж) тепловой энергии радиоактивного распада, что почти в три раза ниже общей величины тепла гравитационной дифференциации.

Тепло приливного трения

Выделяется при гравитационном взаимодействии Земли в первую очередь с Луной, как ближайшим крупным космическим телом. Благодаря взаимному гравитационному притяжению в их телах возникают приливные деформации — вздутия или горбы. Приливные горбы планет своим дополнительным притяжением оказывают влияние на их движение. Так, притяжение обоих приливных горбов Земли создаёт пару сил, действующих как на саму Землю, так и на Луну. Однако влияние ближнего, обращённого к Луне вздутия несколько сильнее, чем дальнего. В связи с тем, что угловая скорость вращения современной Земли (7,27*10 -5 с -1 ) превышает орбитальную скорость движения Луны (2,66*10 -6 с -1 ), а вещество планет не является идеально упругим, то приливные горбы Земли как бы увлекаются её вращением вперед и заметно опережают движение Луны. Это приводит к тому, что максимальные приливы Земли всегда наступают на её поверхности несколько позже момента кульминации Луны, а на Землю и Луну действует дополнительный момент сил (Рис. 3.8) [5].

Схема приливного взаимодействия Земли с Луной

Рис. 3.8. Схема приливного взаимодействия Земли с Луной

Абсолютные значения сил приливного взаимодействия в системе Земля-Луна сейчас относительно невелики и обусловливаемые ими приливные деформации литосферы могут достигать лишь нескольких десятков сантиметров, но они приводят к постепенному торможению вращения Земли и, наоборот, к ускорению орбитального движения Луны и к её удалению от Земли. Кинетическая энергия движения земных приливных горбов переходит в тепловую энергию, вследствие внутреннего трения вещества в приливных горбах.

В настоящее время скорость выделения приливной энергии по Г. Макдональду составляет ~0,25*10 20 эрг/с (0,25*10 13 Вт), при этом основная её часть (около 2/3) предположительно диссипирует (рассеивается) в гидросфере. Следовательно, доля приливной энергии, вызванной взаимодействием Земли с Луной и рассеиваемой в твёрдой Земле (в первую очередь в астеносфере), не превышает 2 % полной тепловой энергии, генерируемой в её недрах; а доля солнечных приливов не превышает 20 % от воздействия лунных приливов. Поэтому твёрдые приливы не играют теперь практически никакой роли в питании тектонических процессов энергией, но в отдельных случаях могут выступать в качестве «спусковых механизмов», например землетрясений [5].

Величина приливной энергии прямо связана с расстоянием между космическими объектами. И если для расстояния между Землёй и Солнцем не предполагается каких-либо существенных изменений в геологическом масштабе времени, то в системе Земля-Луна этот параметр является переменной величиной. Вне зависимости от представлений об образовании Луны практически все исследователи признают, что на ранних стадиях развития Земли расстояние до Луны было существенно меньше современного, в процессе же планетного развития, по мнению большинства учёных, оно постепенно увеличивается, а по Ю.Н. Авсюку это расстояние испытывает долгопериодические изменения в виде циклов «прихода — ухода» Луны. Отсюда исходит, что в прошлые геологические эпохи роль приливного тепла в общем тепловом балансе Земли была более значительной. В целом, за всё время развития Земли в ней выделилось ~3,3*10 37 эрг (3,3*10 30 Дж) энергии приливного тепла (это при условии последовательного удаления Луны от Земли). Изменение же во времени скорости выделения этого тепла представлено на Рис. 3.10.

Скорость выделения приливной энергии

Рис. 3.10. Скорость выделения приливной энергии

Более половины общей величины приливной энергии выделилось в катархее (гадее) ) — 4,6-4,0 млрд. лет назад, и в это время только за счёт этой энергии Земля дополнительно могла прогреться на ~500 0 С. Начиная с позднего архея лунные приливы вносили лишь ничтожно малое влияние в развитие энергоёмких эндогенных процессов [5].

Аккреционное тепло

Это тепло, сохранённое Землёй с момента её формирования. В процессе аккреции, которая продолжалась в течение нескольких десятков миллионов лет, благодаря соударению планетезималей Земля испытала существенный разогрев. При этом по поводу величины этого разогрева нет единого мнения. В настоящее время исследователи склоняются к тому, что в процессе аккреции Земля испытала если не полное, то значительное частичное плавление, что привело к начальной дифференциации ПротоЗемли на тяжёлое железное ядро и лёгкую силикатную мантию, и к формированию «магматического океана» на её поверхности или на небольшой глубине. Хотя ещё до 1990-х годов практически общепризнанной считалась модель относительно холодной первичной Земли, которая постепенно разогревалась за счёт вышерассмотренных процессов, сопровождавшихся выделением значительного количества тепловой энергии.

Точная оценка первичного аккреционного тепла и её сохранившейся до настоящего времени доли связана со значительными трудностями [9]. По О.Г. Сорохтину и С.А. Ушакову, являющихся сторонниками относительно холодной первичной Земли, величина энергии аккреции, перешедшей в тепло, составляет — 20,13*10 38 эрг (20,13*10 31 Дж). Этой энергии при отсутствии теплопотерь хватило бы для полного испарения земного вещества, т.к. температура могла бы подняться до 30 000 0 С. Но процесс аккреции был относительно длительным, а энергия ударов планетезималей выделялась лишь в приповерхностных слоях растущей Земли и быстро терялась с тепловым излучением, поэтому первичный разогрев планеты не был большим. Величину этого теплового излучения, идущего параллельно с формированием (аккрецией) Земли, указанные авторы оценивают в 19,4*10 38 эрг (19,4*10 31 Дж) [5].

В современном энергетическом балансе Земли аккреционное тепло, вероятнее всего, играет незначительную роль.

Что является главным источником энергии в организме человека?

Давно известно, что ничто в мире не возникает из пустоты и не исчезает в никуда. В полной мере это касается наших энергетических запасов. Попробуем разобраться, что является главным источником энергии в организме человека и какие способы её пополнения можно назвать наиболее эффективными.

В отличие от растительного мира, успешно использующего метод фотосинтеза для преобразования солнечной энергии, человек лишён подобной возможности. Поэтому нам необходимо использовать пищу растительного и животного происхождения. При этом не забывая учитывать, что все продукты отличаются по своей энергетической ценности (не говоря уже о способности работать как на пользу, так и во вред).

Обсуждение калорийности тех или иных блюд уже давно у всех на слуху. Но что она представляет из себя обычным языком? На самом деле, всё довольно легко. Калория – это единица измерения энергии, имеющая несложную формулу вычисления: количество тепла, обеспечивающее повышение температуры 1 грамма воды на 1 градус. Соответственно, калорийность (она же – энергетическая ценность) – это тот объём энергии, который наш организм способен приобрести при полном усвоении употреблённого в пищу.

Белки, жиры и углеводы представляют из себя комплекс основных питательных веществ. При этом, роль ключевого энергетического «поставщика» отводится углеводам, уровень содержания которых отличается в разных продуктах. Кроме того, их принято подразделять на простые (быстрые) и сложные (медленные) – об особенностях каждого типа мы поговорим позже. Нежирное мясо и рыба представляют из себя продукты с высоким белковым содержанием, а, к примеру, масло (как растительного, так и животного происхождения) – источник жиров.

Также неотъемлемыми компонентами являются различные микроэлементы и витамины, однако, они, в первую очередь, служат процессам энергетического обмена.

Универсальной формулы, позволяющей установить точное количество (или соотношение) БЖУ для каждого попросту не существует, так как индивидуальные особенности каждого из нас, а также такие факторы, как рост, вес, уровень метаболизма, повседневная активность, образ жизни, наличие вредных привычек, регулярность занятий спортом – всё это напрямую влияет на то, каким должен быть рацион. Некоторые общие зависимости, конечно же, существуют – так, у людей, активно занимающихся спортивными тренировками, ежедневная норма потребления может быть достаточно высокой. А люди, ставящие себе цель похудеть, зачастую совершают серьёзную ошибку, думая, что достаточно понизить объём потребляемых калорий. Чаще всего, это не приводит ни к каким результатам в тех случаях, когда двигательная активность минимальна. Отсутствие занятий физкультурой в сочетании с сидячим образом жизни даже при минимальной калорийности потребляемой пищи способно не только не повлиять в лучшую сторону на ситуацию с излишним весом, но и содействовать дальнейшему его набору.

Рассмотрим подробнее механику преобразования еды в энергию. После попадания в желудок запускается процесс переваривания пищи, который не прекращается и при дальнейшем её продвижении в кишечник (именно поэтому вся система именуется желудочно-кишечной). Его целью является расщепление пищи на элементы, часть из которых попадает в кровь. Стоит отметить, что не вся полученная энергия тут же используется нами. Некоторая часть выполняет роль запаса, преобразуясь, в том числе, в жир. Чем меньше мы двигаемся, тем меньше калорий сжигаем, тем интенсивнее увеличивается жировая прослойка.

В начале статьи мы упомянули про простые и сложные углеводы. Настало время вспомнить про них и разъяснить отличие. Суть первых заключена уже в обозначении – их переваривание происходит максимально быстро, без дополнительных усилий, более того, то же самое касается и их усвоения. Здесь и проявляется их главное негативное свойство – они усиливают аппетит, провоцируя переедание и, как следствие – ускоренный набор веса. Все типы сахара относятся к простым разновидностям, поэтому от сладких и мучных изделий так легко потолстеть, и так хочется съесть «ещё одно» пирожное.

Сложные углеводы также проходят процесс расщепления до глюкозы, однако, он занимает намного больше времени. Благодаря им мы ощущаем чувство насыщения, одновременно часть из них – крахмал и гликоген – снабжают нас энергией. Во время еды повышается уровень глюкозы в крови и именно в виде гликогена избыточное её количество абсорбируется в мышцах и печени «про запас». Как только он начинает снижаться, происходит расщепление гликогена, в ходе которого вырабатывается дополнительная энергия. Также к числу сложных углеводов относятся пищевые волокна (клетчатка и пектин). Они не усваиваются организмом, но их нельзя назвать бесполезными, так как они играют важную роль в пищеварении, обеспечивая стабильную и бесперебойную работу ЖКТ.

Помимо общего объёма потребляемых калорий следует уделять внимание тому, чтобы количество БЖУ было сбалансированным. Здоровому человеку подойдут традиционные соотношения, а при наличии хронических заболеваний или прочих факторов (перечисленных выше) есть смысл получить предварительную консультацию у диетолога. В случае, если вы уже знаете рекомендуемую для себя ежедневную норму потребления, подходящим вариантом станет заказ готовых рационов питания с регулярной доставкой на дом или в офис – подобный сервис уже получил распространение в Москве и прилегающих ко МКАДу районах Московской области.

Биология для школьного учителя

В школьном курсе зоологии вопрос о полостях тела у беспозвоночных является «трудным» и «непонятным» по отзывам как учащихся, так и многих учителей. В учебных пособиях по зоологии для средней школы материал изложен в «систематическом» порядке, и для каждой группы животных полость тела описана обычно одной фразой: «полость тела отсутствует», «имеется первичная полость тела», «имеется вторичная полость тела (целом)», «полость тела смешанная». Содержание самих понятий «полость тела», «целом» и других, связанных с ними, не раскрыто. Морфологическая природа первичной, вторичной и «смешанной» полости тела, функциональная связь полости тела с другими органами не обсуждается.

Вопрос школьника «Зачем я вообще должен это знать?» закономерен и оправдан.

При передаче информации в цепочке «научные публикации-руководства-учебники для вузов-учебники для школы» объем фактов неизбежно сокращается. Если какие-то сведения остались даже в «выжимках науки», из которых состоит средний школьный учебник, вероятно, они имеют большое значение для ученых. Например, проблема морфологической природы полости тела у животных из разных таксонов, её формирование в онтогенезе и филогенезе активно обсуждается в «научной» зоологии на протяжении двух веков и до сих пор вызывает большой интерес. Почему? Полость тела анатомически и функционально связана с кровеносной, выделительной, дыхательной системами. Понимание этих связей позволяет осмыслить многие закономерности строения и физиологии животных. От того, какие представления о возникновении целома и эволюции в филогенезе мы примем, зависит выбор одного из возможных вариантов реконструкции филогенетического древа животных.

ЧТО ТАКОЕ ПОЛОСТЬ ТЕЛА?

Полостью тела называют пространство в теле животного между стенкой тела и кишечником, не заполненное клетками.

Полость тела – замкнутое пространство, сообщается с внешней средой только через поры выделительной и половой систем. Полость тела может занимать значительный объем (например, у многощетинковых и малощетинковых кольчатых червей), а может быть представлена очень узкими щелевидными промежутками между органами (например, у мелких круглых червей). Она заполнена полостной жидкостью, которая является одним из компонентов внутренней среды организма и омывает располагающиеся в полости тела внутренние органы. В полостной жидкости могут находиться клетки, участвующие в газообмене, выделении, иммунных реакциях и т.п., но они не образуют плотной ткани и свободно плавают в полостной жидкости.

полость тела: понятие

Некоторые типичные ошибки учащихся:

  • « У кишечнополостных есть полость тела – это кишечная полость ».

— Полость пищеварительного тракта не считается внутренней полостью тела. Она сообщается с внешней средой через ротовое отверстие (и через анальное отверстие у тех животных, у которых оно имеется).

Пространство между кишечником и стенкой тела (где могла бы располагаться полость тела) у стрекающих заполнено достаточно плотным внеклеточным веществом – мезоглеей, а полость тела отсутствует.

  • « У плоских червей полость тела заполнена клетками паренхимы ».

Если пространство между органами заполнено клетками – это не полость.

Чем отличается первичная полость тела от вторичной (целома)?

Вторичная полость тела (целом, целомическая полость) имеет собственную стенку из мезодермальных клеток . Это «полость в мезодерме». Она окружена целомическим эпителием (целотелием), который выстилает с одной стороны мускулатуру стенки тела, а с другой стороны покрывает внутренние органы. Клетки целомического эпителия располагаются в один слой. Их базальные (обращенные к стенке тела или кишечнику) поверхности выделяют слой внеклеточного матрикса – базальную пластинку*. Апикальные поверхности клеток целомического эпителия обращены в целом и часто несут жгутики. Таким образом, от тканей стенки тела клетки целомического эпителия отделены базальной пластинкой, а от целомической полости не отделены ничем, кроме своей плазматической мембраны.

Первичная полость тела (в англоязычных руководствах её обычно называют псевдоцель) не имеет собственной непрерывной стенки из мезодермальных клеток . Все клетки, граничащие с первичной полостью, отделены от неё базальными пластинками.

Четыре варианта организации полости тела у многоклеточных животных, схема (слева направо): «ацеломические» животные, «первичнополостные»; «целомические»; членистоногие (полость тела — гемоцель). У первичнополостных и членистоногих ткани отделены от полости тела базальной пластинкой (обозначена точками), у целомических животных полость тела не выстлана базальной пластинкой.

Красным обозначен кишечник , голубым — эктодерма , тёмно-зелёным — мезодерма , светло-серым — первичная полость тела, тёмно-серым — гемоцель, светло-зелёным — целом, коричневым — кутикула.

* базальная пластинка – слой внеклеточного матрикса, выделяемого клетками эпителиальной, нервной мышечной тканей, отделяет их от соединительных тканей и полостей тела. Состоит из протеогликанов, гликопротеинов и структурных белков (коллаген), содержит белки клеточной адгезии. Функции: структурная (опорная), фильтрационная (в протонефридиальной, метанефридиальной выделительной системе и в почечных клубочках), регуляция транспорта ионов и мелких молекул через эпителий, определение полярности эпителиальных клеток, участие в процессах тканевой регенерации, морфогенеза, миграции клеток.

Почему полости тела называются «первичной» и «вторичной», можно понять, зная, как они образуются в ходе индивидуального развития животного.

Формирование полости тела в онтогенезе

На стадии бластулы у зародыша образуется внутренняя полость – бластоцель. В ходе гаструляции из одного слоя клеток бластулы формируются два слоя клеток (два зародышевых листка) – эктодерма и энтодерма. При этом образуются два внеклеточных пространства:

1) полость первичного кишечника (архентерона) не имеет отношения к полости тела;

2) бластоцель превращается в пространство между эктодермой и энтодер мой – это и есть первичная полость тела , возникшая на самых ранних стадиях эмбриогенеза. У взрослого животного она будет находиться между стенкой кишечника и стенкой тела.

Позже тем или иным путем от энтодермы обособляются клетки мезодермы.

Животных, у которых мезодермальные клетки заполняют всё пространство между кишечником и покровами, называют паренхиматозными (ацеломатными — «бесполостными»).

У других животных мезодерма дает начало части внутренних органов и слою мышечных клеток, которые входят в состав стенки тела (мускулатура кожно-мускульного мешка), но полостей в самой мезодерме не образуется. Таких животных принято называть первичнополостными.

У целомических животных возникают замкнутые пузырьки, стенки которых состоят из мезодермальных клеток, – это и есть зачатки целома. Целомические пузырьки растут, постепенно вытесняя первичную полость тела и занимая её место. Именно поэтому целом называют вторичной полостью тела. Число и способ образования целомических пузырьков различаются у животных из разных таксонов.

Два способа образования целома

1. Схизоцельный (телобластический)

У зародыша в первичной полости тела появляются всего две клетки (мезодермальные телобласты), каждая из которых делится и образует группу клеток. В таком скоплении мезодермальных клеток путем их расхождения (схизоцелии) образуется полость – целом. Такой способ закладки целома наблюдается у кольчатых червей, моллюсков. У них ещё до начала схизоцелии масса мезодермальных клеток подразделяется на несколько парных групп, лежащих по бокам от кишечника. Таким образом, в каждом личиночном сегменте образуется собственная пара целомических мешочков. В заднем участке тела личинки остаются две группы способных к делению клеток, за счет которых формируется мезодерма и целом в новых сегментах (они появляются в зоне роста в течение метаморфоза, а часто и у взрослого животного).

Формирование первичной, а затем вторичной (целомической) полости у многощетинковых кольчатых червей. Целом «вытесняет» первичную полость тела.

Верхний ряд — продольные (фронтальные) разрезы эмбрионов и личинок, нижний ряд — поперечные срезы

Красным обозначен кишечник , голубым — эктодерма , тёмно-зелёным — мезодерма , светло-серым — первичная полость тела, светло-зелёным — целом. Клетки эктодермы и энтодермы прорисованы только до стадии гаструлы.

2. Энтероцельный

Целомические мешочки формируются как выпячивания кишечника зародыша. Выпячивания отделяются от кишечника и становятся замкнутыми целомическими пузырьками. Так закладывается целом у иглокожих, хордовых.

Связь полости тела с кровеносной и выделительной системами

Наиболее наглядно показать отношение полости тела и кровеносной системы можно на примере кольчатых червей. По мере развития личинки целомические мешочки увеличиваются в размерах до тех пор, пока не начинают соприкасаться со стенкой тела, с кишечником и друг с другом. Левый и правый целомические мешочки, разрастаясь, смыкаются над и под кишечником – образуются продольные перегородки в полости тела (мезентерии). Соприкасающиеся стенки соседних пар целомических мешков образуют поперечные перегородки (диссепименты) между сегментами тела. Увеличивающиеся целомические мешки почти полностью вытесняют первичную полость тела. Остаются только узкие пространства 1) между целомическим эпителием и мезодермой стенки тела, 2) между целомическим эпителием и кишечным эпителием, 3) в мезентериях между двумя слоями целотелия. Все эти промежутки («остатки» бластоцеля = первичной полости тела) становятся кровеносными сосудами. Стенки сосудов образованы целотелием и его базальной пластинкой. Внеклеточное вещество в них жидкое и выполняет функции крови.

Формирование кровеносной системы из остатков первичной полоси тела у целомических животных

Обозначения как на предыдущем рисунке

Таким образом, только у целомических животных имеется кровеносная система, и по происхождению она является остатком первичной полости тела.

В качестве органов выделения у целомических животных, как правило, имеются метанефридии .

Метанефридий – неразветвленный канал, начинается в целоме воронкой с ресничками – нефростомом, и заканчивается выделительной порой. Метанефридии функционируют в тесной связи с кровеносной системой и целомом. Выделяемая ими жидкость образуется в результате ультрафильтрации, избирательной реабсорбции и активной секреции.

1) Сначала происходит ультрафильтрация – фильтрация на уровне молекул. Плазма крови, находясь под давлением, фильтруется через стенки кровеносных сосудов в целом. В некоторых участках стенки кровеносных сосудов образованы специальными клетками – подоцитами. Между подоцитами имеются промежутки, где полость сосуда отделена от целома только базальной пластинкой целотелия – она и служит фильтром. Крупные молекулы (например, дыхательные пигменты) не проходят и остаются в крови, а вода с растворёнными малыми молекулами и ионами поступает в целом. Таким образом, целомическая жидкость представляет собой ультрафильтрат крови – первичную мочу.

2) За счет работы ресничек воронки метанефридия, целомичесая жидкость поступает в канал метанефридия, который густо оплетен кровеносными капиллярами. В процессе продвижения жидкости по каналу между ней и кровью происходит обмен веществами. Вода, многие ионы, растворимые углеводы и т.п. возвращаются в кровь (избирательная реабсорбция), а продукты метаболизма (аммиак, мочевина и другие) концентрируются в канале метанефридия (в том числе за счёт активной секреции), а затем выводятся наружу.

Схема строения метанефридия на поперечном срезе целомического животного.

Синие стрелки показывают, где происходит ультрафильтрация крови в целом и дальнейшее движение жидкости по каналу нефридия; красные стрелки — обратное всасывание из канала нефридия в кровь. Жёлтым обозначен канал метанефридия, остальные обозначения как на предыдущем рисунке

В метанефридиальной выделительной системе фильтрационный барьер находится на границе между кровеносной системой (первичной полостью) и вторичной полостью тела . Далее, в канале метанефридия, никакого фильтра нет. Поэтому у нецеломических животных органами выделения не могут быть метанефридии (это был бы сквозной канал из первичной полости тела во внешнюю среду, и кровь с дыхательными пигментами выводилась бы наружу).

У первичнополостных или паренхиматозных животных органами выделения являются протонефридии .

Протонефридий – это тонкий каналец, вдающийся глубоко в полость тела или паренхиму, где он слепо заканчивается терминальной клеткой. Это крупная клетка с одним или несколькими длинными жгутиками, обращёнными в полость канальца (пучок колеблющихся жгутиков под микроскопом напоминает мерцающее пламя свечи, поэтому терминальные клетки протонефридиев называют «клетками речниыного пламени»). Между терминальной клеткой и первой клеткой канальца есть промежутки, образованные только базальной пластинкой – она и служит фильтром. Жидкость из первичной полости тела (или тканевая жидкость у паренхиматозных животных) фильтруется через эти промежутки в полость канальца. Биение жгутиков терминальной клетки создаёт ток жидкости в канальце, направленный вовне. Клетки канальца могут осуществлять реабсорбцию или секрецию ионов, за счёт чего протонефридий может участвовать в осморегуляции. У паренхиматозных животных (например, плоские черви) протонефридиальные канальцы ветвятся и образуют сложную сеть, дренирующую всю толщу паренхимы. Мелкие канальцы сливаются в крупные выделительные протоки.

Схема строения протонефридия на поперечном срезе «ацеломического» животного.

Синие стрелки показывают, где происходит ультрафильтрация тканевой жидкости; красные стрелки — обратное всасывание из канала нефридия. Жёлтым обозначены терминальная клетка и канал протонефридия, остальные обозначения как на предыдущих рисунках

Функции полости тела

К функциям целома можно отнести:

  • 1. Функциональное разделение стенок тела и пищеварительного тракта. Благодаря наличию целома, например, сокращение соматической мускулатуры не сказывается на работе пищеварительной системы.
  • 2. Формирование гидростатического скелета и участие в передвижении животного. Мышцы кожно-мускульного мешка, сокращаясь, оказывают давление на целомическую жидкость. Так как она несжимаема (как любая жидкость), то, находясь под давлением, служит опорой самим мышцам и поддерживает форму тела червя, то есть играет роль гидростатического скелета. У некоторых животных передвижение осуществляется за счет перекачивания целомической жидкости (гидравлическая локомоция). Например, у приапулид при рытье грунта сначала жидкость нагнетается в передний отдел тела («хобот»), он выпячивается и закрепляется в грунте кутикулярными крючьями, а затем животное подтягивается вперед. Амбулакральная система иглокожих тоже имеет целомическое происхождение.
  • 3. Участие целомической жидкости в транспорте питательных веществ, продуктов обмена, растворенных газов. Целомическая жидкость находится в постоянном движении, что обеспечивает транспорт веществ – не только диффузионный, но и конвективный. Целом выполняет функцию газообмена. У целого ряда животных имеются целомические жабры или другие выросты тела, в которые заходит целомическая полость. Через тонкую стенку таких выростов идет газообмен между внешней средой (водой) и целомической жидкостью (морские звёзды, мшанки, брахиоподы и другие). В целомической жидкости могут находиться дыхательные пигменты (как растворенные в целомической жидкости, так и в клетках).
  • 4. Целом принимает участие в осморегуляции, временном накоплении и выделении продуктов метаболизма (см. выше).
  • 5. Половая функция. Гонады (половые железы) имеют целомическое происхождение. Гаметы дифференцируются из целомической мезодермы (целотелия) и созревают в целоме. Гидростатический скелет, а также связанное с наличием целома развитие транспортной (кровеносной и самой целомической) и выделительной систем позволяет целомическим животным достигать сравнительно крупных размеров.

Редукция целома

Опорная функция целома, по-видимому, является исходной и одной из важнейших. Если она переходит к другим структурам, объем целома уменьшается, сохраняются только небольшие целомические мешочки в составе органов выделения и гонад.

Редукция целома наблюдается в двух основных случаях.

1. Мощное развитие мускулатуры – тогда заполненный жидкостью целом мешал бы изменять форму тела и двигаться.

По этой причине редуцирован целом у пиявок и немертин. И те, и другие черви способны к сильным сокращениям тела за счет работы мощной и многослойной мускулатуры. Целом у них уменьшился и превратился в сосуды, выполняющие функции кровеносной системы, то есть транспорт веществ в организме.

2. Возникновение твёрдого экзоскелета – это снимает опорную функцию с целома.

Например, у моллюсков роль скелета выполняет твердая раковина, поэтому целом у них редуцирован и представлен только полостью гонад и перикардом. Остальные функции, кроме опорной, у целома сохраняются. Например, почки моллюсков устроены и работают по принципу метанефридиев: они выводят первичную мочу из целома (в данном случае – из перикарда, куда она фильтруется из крови), модифицируют её и выделяют вторичную мочу. Почки связаны с перикардом (целомом) фунционально, поэтому всегда располагаются рядом с ним.

Гемоцель членистоногих

Традиционно полость тела членистоногих определяли как миксоцель – «смешанную полость». В эмбриогенезе закладывается целомическая мезодерма и зачатки целомических мешков, но затем они распадаются, и замкнутых мешочков в большинстве сегментов не образуется. Первичная и вторичная полости тела не разграничены сплошным эпителием и «смешиваются» друг с другом. Целомическая жидкость при этом оказывается смешанной с жидкостью первичной полости тела (кровью), поэтому жидкость, заполняющую полость тела членистоногих, принято называть гемолимфой, а не кровью. Гемолимфа выполняет многие функции крови: транспортную (в том числе зачастую дыхательную), иммунную и др.

На природу полости тела членистоногих можно взглянуть иначе .

При возникновении плотной хитиновой кутикулы целом редуцируется , поскольку утрачивает роль гидростатического скелета. При уменьшении целомических мешков их место снова занимает когда-то вытесненная ими первичная полость тела. Полостная жидкость при этом выполняет функции крови, а полость тела – кровеносной системы, и с точки зрения сравнительной анатомии, это все та же первичная полость тела. Эти взгляды пока не являются общепринятыми даже среди специалистов по сравнительной анатомии, но выглядят логичным продолжением изложенных выше представлений о полости тела и кровеносной системе беспозвоночных.

Замкнутая и незамкнутая кровеносная система

Полость тела членистоногих функционирует как незамкнутая кровеносная система , поэтому её можно обозначить термином «гемоцель». Целомические мешочки у взрослых членистоногих могут сохраняться в составе органов выделения и, возможно, гонад. Например, антеннальные железы ракообразных (зелёные железы у речного рака) начинаются целомическими мешочками, куда фильтруется из крови первичная моча.

Незамкнутой называют такую кровеносную систему, в которой не развиты капилляры, имеются (да и то не всегда) лишь крупные сосуды, а из них кровь вытекает в обширные лакуны и омывает органы тела. Замкнутой называется такая кровеносная система, где кровь везде течет по тонким сосудам, в том числе капиллярам.

Вторичная полость тела и кровеносная система (по происхождению – бластоцель, первичная полость тела) формируются и функционируют совместно . Первиная и вторичная полости могут взаимно «вытеснять» друг друга. Опираясь на изложенные выше представления, можно сформулировать некоторые закономерности соотношения этих двух систем внутренней среды организма.

· Только у целомических животных может быть кровеносная система.

· Только у животных с обширным целомом бывает замкнутая кровеносная система.

· У животных с редуцированным целомом кровеносная система незамкнутая .

О гипотезах относительно происхождения и эволюции целома можно прочитать в статье: В. В. Малахов. Революция в зоологии: новая система билатерий // Природа. 2009. №3. С. 40-54 (полная версия статьи находится в открытом доступе в Интернет:

Какие тела называют первичными источниками

Бог проявил щедрость,
когда подарил миру такого человека.

Светлане Плачковой посвящается

Издание посвящается жене, другу и соратнику, автору идеи, инициатору и организатору написания этих книг Светлане Григорьевне Плачковой, что явилось её последним вкладом в свою любимую отрасль – энергетику.

  • Книга 1. От огня и воды к электричеству
  • Книга 2. Познание и опыт — путь к современной энергетике
  • Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики
  • Книга 4. Развитие атомной энергетики и объединенных энергосистем
  • Книга 5. Электроэнергетика и охрана окружающей среды. Функционирование энергетики в современном мире

Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики

  • Книга 3. Развитие теплоэнергетики и гидр
  • ЧАСТЬ 1. Теплоэнергетика
  • Раздел 1. Основные понятия в теплоэнерге

1.1. Основные понятия в теплоэнергетике

Рис. 1.1. Общая схема тепловой электростанции на угле

На современном этапе развитие человеческой цивилизации невозможно без широкого использования энергии. Энергетика – это отрасль народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, производство, преобразование, передачу и использование различных форм энергии. Основными формами применяемой в настоящее время энергии являются теплота и электричество. Многообразие форм существования энергии, свойство их взаимопревращения позволяют использовать для производства и потребления энергии различные топливно-энергетические ресурсы и энергоносители, определяют их взаимозаменяемость. Понимание единства и эквивалентности разных форм энергии сложилось к середине XIX века, когда был накоплен большой опыт преобразования одних форм энергии в другие. Естественным обобщением огромного объема накопленных данных по преобразованию одних форм энергии в другие явился закон сохранения и превращения энергии – один из основных фундаментальных законов природы (см. вторую книгу). Потребность в преобразовании энергии связана с необходимостью применения конкретных форм энергии (главным образом теплоты и электроэнергии) в современных технологических процессах при достаточно большом разнообразии первичных энергоресурсов для их получения. При этом даже эти два вида энергии применяются в различных формах: теплота – в виде пара, нагретых газов и воды при разных значениях температуры, а электрическая – в виде переменного или постоянного тока и при разных уровнях напряжения. Первичными источниками тепловой энергии в основном были и остаются органические топлива (уголь, природный газ, нефть, горючие сланцы и др.). Анализ всех взаимосвязей между источниками энергии (энергоресурсами), тепловой энергией и устройствами для получения работы (электроэнергии) относится к сфере теплоэнергетики. Теплоэнергетика – отрасль энергетики, занимающаяся преобразованием теплоты в другие виды энергии, главным образом в механическую и электрическую. Предметом изучения теплоэнергетики являются термодинамические циклы и схемы энергоустановок, степень их совершенства, вопросы горения топлива, теплообмена, теплофизические свойства рабочих тел и теплоносителей и др. Преобразование энергии осуществляется в различных машинах, аппаратах и устройствах. В энергетике в основном используются пять видов установок: генерирующие, преобразующие, аккумулирующие, транспортирующие и потребляющие. Техническую основу современной теплоэнергетики составляют теплосиловые установки тепловых электростанций (ТЭС), которые состоят из котлоагрегатов и паровых турбин (рис.1.1). Над совершенствованием установок, преобразующих тепловую энергию в электрическую, работают более 100 лет. Энергетическая ценность энергоресурсов, эффективность их использования, степень совершенства процессов и установок, технологических стадий энергетического производства определяются коэффициентом полезного действия (к.п.д.) энергоустановки . К.п.д. большинства угольных тепловых электростанций в мире составляет менее 35 – 40%, максимально достигнутый – 45%; на ПГУ и ГПУ – в среднем менее 50%, максимально достигнутый – 60%. Установки, в которых преобразование теплоты в электроэнергию осуществляется без электромеханических генераторов, называются установками прямого преобразования энергии . К ним относятся магнито-гидродинамические генераторы (МГДГ), термоэлектрические генераторы (ТЭГ), термоэмиссионные преобразователи энергии (ТЭмП). Понятие о к.п.д. цикла преобразования теплоты в механическую энергию Преобразование теплоты в механическую энергию в теплосиловых установках основано на способности газоили парообразного тела совершать механическую работу при изменении его объёма. Газоили парообразное тело, способное совершать механическую работу при изменении его объёма, называется рабочим телом . При этом рабочее тело (газ или пар) должно совершить замкнутую последовательность термодинамических процессов (цикл). В результате такого цикла от одного или нескольких источников теплоты отбирается определённое количество теплоты Q 1 и одному или нескольким источникам теплоты отдаётся количество теплоты Q 2 , меньшее Q 1 . При этом разность Q 1 – Q 2 превращается в механическую работу А теор. Отношение полученной работы к затраченной теплоте называется термическим к.п.д. этого цикла: (1.1) В простейшем случае цикл может быть осуществлён при одном источнике теплоты с температурой T 1, отдающем теплоту рабочему телу, и одном источнике теплоты с температурой T 2, воспринимающем теплоту от рабочего тела. При этом в температурном интервале T 1– T 2 наивысший к.п.д. η к среди всех возможных циклов имеет цикл Карно, т. е. η к= =1– T 2 / T 1 ≥ η t . К.п.д., равный 1, т. е. полное превращение теплоты Q 1 в работу, возможен либо при T 1 = ∞ , либо при Т 2 =0. Оба эти условия нереализуемы. В земных условиях температура T 2 для теплоэнергетических установок должна в лучшем случае приниматься равной температуре Т о окружающей среды (воздуха или водоёмов). Получить источник теплоты с температурой T 2 < Т о можно лишь с помощью холодильной машины, которая для своего действия требует затраты работы. Процессы, протекающие в реальных установках, преобразующих теплоту в другие виды энергии, сопровождаются различными потерями, в результате чего получаемая действительная работа А действ . оказывается меньше теоретически возможной работы А теор . Отношение этих работ называется относительным эффективным к.п.д. установки η оэ , т.е. (1.2) Из формул (1.1) и (1.2) получаем А действ. = Q l · η t · η оэ = Q 1 η э , где η э = η t · η о э — эффективный к.п.д. установки. Рис. 1.1. Общая схема тепловой электростанции на угле При прочих равных условиях эффективность преобразования теплоты в работу зависит от температуры, при которой эта теплота передаётся рабочему телу. Максимальная работа, которая может быть получена за счёт некоторого количества теплоты Q , отбираемого при температуре Т 1 при заданной температуре среды Т о , называется работоспособностью, или эксергией Е этой теплоты, т. е. (1.3) Из формулы (1.3), в частности, видим, что при Т 1 = Т о эксергия теплоты равна нулю. В наиболее полном варианте установки, преобразующие теплоту в механическую работу (например паросиловые установки), включают: рабочее тело, осуществляющее замкнутую последовательность термодинамических процессов (цикл); системы подвода теплоты к рабочему телу от источника тепловой энергии; одну или несколько машин, воспринимающих работу рабочего тела или отдающих ему работу; системы отвода теплоты от рабочего тела в окружающую среду. По способу передачи теплоты к рабочему телу различают установки с внешним подводом (теплота подводится к рабочему телу от внешнего источника в теплообменнике) и установки с внутренним подводом (рабочее тело – продукты сгорания топлива). Пар и его основные параметры. Назначение пара в энергетике Рабочим телом, преобразующим теплоту в механическую работу в теплосиловых установках, является пар или газ. Пар – газообразное состояние вещества в условиях, когда газовая фаза может находиться в равновесии с жидкой или твердой фазами того же вещества. Принципиального различия между газом и паром нет. При достаточно высокой температуре и низких давлениях, например в продуктах сгорания топлива, пар, как и газ, по своим свойствам приближается к идеальному газу и подчиняется законам идеальных газов. Таким образом, водяной пар наряду с твердой и жидкой фазами является одной из форм существования воды в природе. Водяной пар используется в качестве рабочего тела в паросиловых установках, в качестве теплоносителя в системах вентиляции, теплои водоснабжения, а также используется в технологических целях. Основные преимущества использования водяного пара как теплоносителя заключаются в следующем:

  • пар образуется из воды, которая в природе является относительно легкодоступной;
  • пар может сохранять и переносить значительное количество теплоты при относительно низкой температуре в сравнении с другими жидкостями или газами;
  • давление и температуру пара можно регулировать в широком диапазоне в зависимости от потребностей;
  • пар можно подавать к местам применения, используя лишь его внутреннюю энергию;
  • пар можно использовать для покрытия изменяющихся тепловых нагрузок без дополнительных затрат энергии;
  • пар может использоваться для отопления, горячего водоснабжения и производственных нужд;
  • потери пара просто обнаруживаются и достаточно просто восполняются;
  • водяной пар экологичен, не представляет опасности для здоровья и окружающей среды, не пожароопасен и не приводит к загрязнениям.

Поскольку насыщенный пар образуется в котле при условиях равновесия, то присутствующее в нем количество теплоты не превышает сумму энтальпии воды (энтальпия воды – теплота, затраченная на нагревание 1 кг воды от 0°С до температуры насыщения) и теплоты парообразования или испарения (теплота, затраченная на превращение 1 кг воды с температурой насыщения в сухой насыщенный пар). Даже небольшие потери теплоты приводят к конденсации пара. Кроме того, при образовании в котлах насыщенного пара вместе с выходящим паром имеет место вынос воды. Это происходит из-за интенсивного образования пузырей пара при кипении воды. Вынос воды усиливается при высоком содержании растворенных твердых частиц в котловой воде, высоком уровне воды в котле и внезапных чрезмерных расходах пара. Выносимые капельки воды содержат растворенные твердые частицы, которые находились в котловой воде. С повышением давления в котле вынос уменьшается.

Теоретически насыщенный пар является сухим, но на практике он всегда влажный. Степень сухости насыщенного пара равна процентному содержанию чистого пара в пароводяной смеси. При хорошей эксплуатации котла степень сухости может достигать 93% и более. В нагревательных устройствах теплоизолирующие водные пленки значительно влияют на теплопередачу. Поэтому для отпуска конечным пользователям пара высокого качества следует принимать меры по максимальному уменьшению конденсации пара и выноса воды.

Водяной пар обычно получают в котельных агрегатах (паровых котлах) и независимо от назначения, типов, размеров и конструкции котельных агрегатов всегда принципиально одинаковыми способами при постоянном давлении.

Если при некотором давлении воду нагреть до определенной температуры (для воды при атмосферном давлении – 101,325 кПа или 760 мм рт.ст. – эта температура составляет 100°С), то она закипит, т.е. начнется процесс интенсивного парообразования. Будет генерироваться пар, имеющий ту же температуру, что и кипящая вода, но при существенно большем объеме (объем пара при 100°С в 1673 раза больше объема воды при 4°С). Пар над жидкостью в таком состоянии носит название насыщенного пара. В процессе парообразования масса воды будет постепенно уменьшаться, а масса пара – увеличиваться. До тех пор, пока остается некоторое количество воды, температура системы, несмотря на непрекращающийся подвод теплоты, постоянна. Состояние, при котором вода и пар находятся в равновесии, называется состоянием насыщения , характеризующимся давлением насыщения и температурой насыщения. Моменту, когда последняя капля воды испарилась, соответствует состояние сухого насыщенного пара. Следовательно, сухим насыщенным паром называется пар, не содержащий капель жидкости и получающийся в конце процесса парообразования. Он все еще находится при температуре насыщения. Только после превращения всей воды в пар температура пара может начать повышаться.

Если процесс испарения проводить при давлениях, отличных от атмосферного, то температура испарения изменяется: с ростом давления температура испаряемой воды растет. Влажным насыщенным паром называют смесь сухого пара с каплями влаги, равномерно распределенной во всем объеме пара. В присутствии жидкости происходит образование только насыщенного пара, поэтому влажный пар называют влажным насыщенным. Его можно рассматривать как смесь сухого насыщенного пара с мельчайшими каплями воды, взвешенными в массе пара. Состав влажного пара определяют в массовых долях, для чего вводят понятие степени сухости пара. Под степенью сухости насыщенного пара или под паросодержанием понимают долю сухого пара в 1 кг влажного.

В паропровод можно включить осушитель пара – сепаратор влаги. Важно правильно размещать эти сепараторы. Если сепаратор установлен около котла, то он может высушивать пар до того, как последний начнет поступать в выходной паропровод. Однако вследствие тепловых потерь в трубопроводе после сепаратора и сопутствующей этому конденсации пара он будет поступать к месту использования несколько увлажненным. Если установить сепаратор вблизи места использования, пар будет подаваться на оборудование практически сухим. Конденсат, образующийся в парораспределительных коллекторах и главных паропроводах, следует систематически удалять через спускные устройства.

Воздух заполняет паровой объем (котлов, труб, теплообменников и т.п.), как только подача пара прекращается, так как остающийся в системе пар постепенно конденсируется и создается разрежение. Кроме того, воздух поступает в паровые системы с питательной водой котла. После термической деаэрации некоторое количество кислорода и азота все же остается в питательной воде. Введение химических добавок позволяет связать только кислород. При разложении карбонатов, содержащихся в питательной воде котла, образуется газообразная двуокись углерода. Газы, как правило, не растворяются в воде при температурах, характерных для котлов, они выходят из котла с паром и накапливаются в застойных зонах энергооборудования. Воздух и неконденсирующиеся газы увеличивают термическое сопротивление теплообменных поверхностей, искажают тепловые характеристики и создают неравномерность нагрева поверхностей, а кислород к тому же вызывает в присутствии влаги коррозию. Поэтому следует принимать меры для устранения неконденсирующихся газов в паровых системах за счет качественной водоподготовки и деаэрации.

Чем выше степень влажности пара, тем меньше энергии он содержит в I кг. Например, сухой пар давлением в 0,8 МПа содержит 2769 кДж/кг, при 93% степени сухости и давлении 0,8 МПа – 2626 кДж/кг; при 85% степени сухости и том же давлении – 2462 кДж/кг. Качественная изоляция труб помогает сократить такие потери энергии, а также минимизировать проблемы, связанные с увлажнением пара.

Как отмечалось выше, к моменту испарения всей воды образуется сухой насыщенный пар. Если к сухому насыщенному пару продолжать подводить теплоту при постоянном давлении, температура его будет расти, т.е. пар будет иметь температуру, более высокую, чем температура насыщения при том же давлении, поэтому он называется перегретым паром.

Таким образом, по термодинамическому состоянию различают насыщенный пар и перегретый пар. Насыщенным называют пар, который находится в динамическом равновесии с жидкостью, из которой он образован. Перегретый пар имеет температуру выше температуры насыщения при данном давлении.

Состояние пара характеризуется такими термодинамическими параметрами, как давление (Па, МПа), удельный объем (м 3 /кг), температура (°С, К), энтальпия (от греческого «enthalpo» – «нагреваю») (кДж/кг), внутренняя энергия (кДж/кг), энтропия (кДж/кг), степень перегрева и степень сухости.

В зависимости от начальных параметров пара (давления и температуры) на сегодняшний день различают установки низких, средних, высоких, докритических, критических, сверхкритических и суперсверхкритических параметров пара (табл.1.1).

Тепловая энергия пара превращается в механическую в тепловых энергетических установках – паровых машинах и паровых турбинах. Для современной крупной теплоэнергетики практический интерес представляют только паросиловые устновки (ПСУ) на базе паровых турбин. Паровые машины могут быть использованы для когенерационных многотопливных установок небольшой мощности (менее 500 кВт).

В паросиловой установке, работающей на насыщенном паре, можно осуществить цикл Карно, позволяющий в заданных границах температур T 1 и T 2 получить максимальный к.п.д.

Рассмотрим T – S диаграмму цикла Кaрно для водяного пара (рис. 1.2), где Т – абсолютная температура, а S – энтропия. Кривая A–K–B является пограничной для системы вода–водяной пар.

Отрезок диаграммы 4 – 1 соответствует процессу подвода тепла при преобразовании воды в водяной пар до получения сухого пара. Поскольку при фазовом переходе не изменяются ни температура, ни давление, то этот процесс является как изотермическим (с температурой T 1 ), так и изобарным (с давлением p 1 ) одновременно.

Отрезок 1 – 2 соответствует адиабатическому расширению пара в паровой турбине. После турбины пар поступает в конденсатор, в котором происходит фазовый переход пара в воду и отводится тепло. Этот процесс (отрезок 2 – 3 ) также является изотермическим (с температурой T 2 ) и изобарным (с давлением p 2 ). Процесс 3 – 4 соответствует сжатию в компрессоре. Точку 3 выбирают таким образом, чтобы сжатие проводилось по адиабате.

Но на практике идеальный цикл Карно для водяного пара неосуществим. Поскольку в точке 3 процесс конденсации пара не завершен, удельный объем влажного пара при давлении p 2 и температуре T 2 так велик, что для его сжатия в компрессоре больших размеров нужно выполнить значительную работу. Поэтому реальная полезная работа цикла Карно будет намного меньше теоретической.

Таблица 1.1 Классификация параметров пара в зависимости от начальных давления и температуры

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *