Енергія

Недарма кажуть: «Енергія — хліб промисловості*. Зі зрос­танням людина потребує продуктів харчування (інакше кажучи, «хліба насущного») для виконання роботи. Чим більше розвинені промисловість і техніка, тим більше енергії вони потребують. Існує навіть спеціальне поняття — «випереджальний розвиток енергетики». Це означає, що жодне промислове підприємство, жодне нове місто або просто будинок не молена побудувати до того, як буде визначене або створене заново джерело енергії, яке вони стануть споживати. Ось чому за кількістю енергії, яка добувається й використовується, можна досить точно судити про технічну та економічну потужність, а простіше кажучи, про багатство будь-якої держави.

Природа має величезні запаси енергії. її дають сонячні про­мені, вітри й рухомі маси води, вона є в деревині, покладах газу, нафти, кам'яного вугілля та в інших видах паливних корисних копалин. Майже безмежна енергія закладена в ядрах атомів речовини. Однак для прямого використання людиною придатні не всі форми енергії.

За довгу історію енергетики створено чимало технічних за­собів і способів добування енергії та перетворення її в необхідні

157

для людей форми. Власне, людина й стала людиною тільки тоді, коли навчилася одержувати й використовувати теплову енергію. Вогонь багать запалили перші люди, які ще не розуміли його природи, однак цей спосіб перетворення хімічної енергії на те­плову та світлову зберігається й удосконалюється вже впродовж тисячоліть.

До енергії власних м'язів і вогню люди додали м'язову енергію тварин. Вони винайшли техніку для видалення хімічно зв'язаної води із глини за допомогою теплової енергії вогню — так звані гончарні печі, у яких одержували міцні керамічні вироби. Але процеси, що відбуваються при випалюванні глиняного посуду, в організмах тварин і людини при роботі, людина вивчила тільки через багато тисячоліть потому.

Потім люди винайшли млин — техніку для перетворення енергії водяних потоків та вітру на механічну енергію оберто­вого вала. Однак тільки з винаходом парової машини, а пізніше двигуна внутрішнього згоряння, гідравлічної парової та газової турбін, електричних генератора й двигуна людство одержало у своє розпорядження досить потужні технічні пристрої. Вони здатні перетворити природну енергію на її інші види, які зручні для застосування й можуть виконувати важку роботу. Пошук нових джерел енергії на цьому не завершився: були винайдені акумулятори, паливні елементи, перетворювачі сонячної енергії на електричну, реактивні двигуни, а вже в середині XX ст.— атомні реактори.

За допомогою енергетичних машин добувають і перетворюють один вид енергії {первинний) на інший (вторинний). Дуже часто машина одного типу з такою переробкою одного виду енергії в інший, потрібний, не може впоратися. Тоді енергію потрібного виду одержують шляхом послідовних перетворень у ланцюжку енергетичних машин різного виду.

Наприклад, якщо генератор, що перетворює механічну енер­гію на електричну, розкручує парова турбіна, то в енергетичній установці мають бути присутні ще парові котли з топкою — вони перетворюють хімічну енергію палива на теплову енергію пари, або парогенератори з атомними реакторами — тут пара утворю­ється за рахунок енергії, що виділяється при поділі ядер ато­мів.

Однак чим більше машин у ланцюжку, тим вищі втрати енергії. Інакше кажучи, тепла можна одержати набагато більше

158