- •Конспект лекций по дисциплине «Охрана окружающей среды и энергосбережение»
- •Предмет, цели и задачи дисциплины
- •Эволюция понятий
- •Лекция 2 Основные экологические понятия
- •Структура экосистемы
- •Среда обитания
- •Законы экологии и классификация факторов среды
- •Учение в.И.Вернадского о биосфере
- •Роль живых организмов в биосфере
- •Функции живого вещества
- •Свойства живого вещества
- •Лекция 3 Круговорот вещества и превращения энергии
- •Природная среда и ее составляющие
- •Методы реализации
- •Конституция рб об охране окружающей среды.
- •Направления государственной политики рб в области охраны окружающей среды и энергосбережения.
- •Природные ресурсы и основы природопользования.
- •Лекция 4.
- •Природные ресурсы – различные способы существования, которые люди находят в природе.
- •Природопользование, его виды. Рациональное и нерациональное природопользование.
- •Атмосфера, ее состав
- •Потенциал « солнечной энергетики»
- •Лекция 5 Земельные ресурсы, их состояние и использование в рб
- •Классификация почв и их характеристика
- •Водные ресурсы, их состояние и использование. Характеристика подземных и поверхностных вод
- •Водопотребление и водоотведение в различных отраслях экономики
- •Гидроэнергетика, основные принципы использования воды
- •Малые и большие гидроэлектростанции, экологические последствия их строительства и эксплуатации
- •Проблема сохранения биологического разнообразия
- •Лекция 6 Полезные ископаемые рб,их состояние и использование.
- •Топливно-энергетические ресурсы страны, их характеристика.
- •Биоэнергетика-это энергетика, основанная на использовании биотоплива.
- •Потенциальные возможности использования биологических энергоресурсов в рб.
- •Лекция 8 Глобальные (парниковый эффект, кислотные осадки, истощение озонового слоя) последствия загрязнения атмосферы.
- •Парниковый эффект.
- •Характеристика конкретных отраслей экологической деятельности как источников загрязнения окружающей среды.
- •Лекция 9 Последствия аварии на Чернобыльской аэс в Белоруссии (генетические, биологические, экологические, демографические и т.Д.).
- •Лекция 10. Энергия, ее виды, способы преобразования, транспортировки.
- •Способы преобразования энергии:
- •Способы транспортировки тэр.
- •Снижение потерь тепла в трубопроводах.
- •Лекция 11. Первичные и вторичные энергоресурсы, их классификация. Экологическая эффективность различных способов получения электрической энергии.
- •Экологическая эффективность различных способов получения электрической энергии.
- •Лекция 12. Структура производства и потребления энергоресурсов (продолжение).
- •Торфодобывающая промышленность.
- •Основные направления энергетической политики рб до 2010 года.
- •Тема 4. Лекция 13.
- •Экологическая и энергетическая характеристика производства.
- •Материальный баланс предприятия.
- •Тема 5. Лекция 14. Комплексное использование материальных и энергетических ресурсов.
- •Пример энергосберегающей технологии - “термошуба”. (рб)
- •Применение предварительно-изолированных труб (пи-труб).
- •Энергообеспечение и энергосбережение в быту.
- •Бытовые отходы и проблемы их утилизации.
- •Лекция 15. Рациональное водопользование и защита водных ресурсов от загрязнения и истощения.
- •Лекция 16. Экологический механизм управления природопользованием и охраной окружающей среды.
- •Тема 6. Государственное управление природопользованием и энергосбережением.
- •Основные нормативные правовые и технические нормативные правовые акты в области энергосбережения, рационального природопользования и охраны окружающей среды.
- •Лекция 19. Структура, полномочия государственных органов надзора и контроля.
Лекция 10. Энергия, ее виды, способы преобразования, транспортировки.
Домашнее задание [6] c. 15-17, 83-97. [5] c. 308-310.
Энергия, от греческого слова energeia – деятельность или действие, - общая мера различных видов движения и взаимодействия.
В естествознании различают следующие виды энергии: механическую, тепловую, электрическую, химическую, магнитную, электромагнитную, ядерную, гравитационную. Современная наука не исключает существование и других видов энергии.
Энергия – плод мысли человека, созданный для описания различных явлений природы.
Энергия измеряется в Джоулях (Дж). Для измерения тепловой энергии используют калории, 1 кал=4.18 Дж, электрическую энергию измеряют в кВт*час=3.6*106Дж=3.6 МДж, механическая энергия измеряется в кг*м, 1кг*м=9.8 Дж.
Различают энергию макромира, микромира и внутреннюю энергию.
Кинетическая энергия – результат изменения состояния движения материальных тел.
Потенциальная энергия – результат изменения положения частей данной системы.
Способы преобразования энергии:
Закон сохранения энергии – энергия не создается и не уничтожается, она переходит из одного вида в другой. Различают энергию упорядоченного движения (свободную – механическую, химическую, электрическую, электромагнитную, ядерную) и энергию хаотического движения – теплоту.
В настоящее время нет способов непосредственного превращения ядерной энергии в электрическую и механическую, нужно вначале пройти стадию превращения энергии в тепловую, а затем в механическую и электрическую.
Современная наука выделяет 4 силы, определяющие все многообразие мира: сила тяготения, электромагнитные и ядерные – сильные и слабые. Каждая из этих сил характеризуется мировой постоянной:
Сила тяготения - g=6*10-39.
Электромагнитные силы - е=1/137.
Сильные ядерные взаимодействия - S=1.
Слабые ядерные взаимодействия - w=3*10-12.
Из этих констант получаются все остальные физические постоянные.
Более 20 млрд. лет назад образовалась Вселенная, энергия «большого взрыва» - «родила» энергию, которая составляет основу нашей жизни, она «родила» Солнце и Землю. Энергия Солнца привела к образованию на Земле запасов топливных ресурсов, заставляет постоянно перемещаться водяные и воздушные массы на Земле. Тепловая энергия горячего ядра Земли также участвует в круговороте веществ и превращении энергии.
Человечество стремилось с начала своей истории овладеть энергией в своих интересах. Этапы «овладения» энергией:
огонь,
мускульная сила животных,
сила ветра, воды,
энергия пара
электроэнергия
ядерная энергия.
Во Вселенной происходят процессы преобразования энергии из одного вида в другой в огромных масштабах. Человечество находится в самом начале пути понимания этих процессов.
Механическая энергия преобразуется в тепловую – трением, в химическую – путем разрушения структуры вещества, сжатия, в электрическую – путем изменения электромагнитного поля генератора.
Тепловая энергия преобразуется в химическую, в кинетическую энергию движения, а эта – в механическую (турбина), в электрическую (термо э.д.с.)
Химическая энергия может быть преобразована в механическую (взрыв), в тепловую (тепло реакции), в электрическую (батарейки).
Электрическая энергия может быть преобразована в механическую (электромотор), в химическую (электролиз), в электромагнитную (электромагнит).
Электромагнитная энергия – энергия Солнца – в тепловую (нагрев воды), в электрическую (фотоэффект → гелиоэнергетика), в механическую (звонок телефона).
Ядерная энергия → в химическую, тепловую, механическую (взрыв), регулируемое деление (реактор) → химическая + тепловая.