Преобразование различных видов энергии (химической, излучения, электрической и др.) в тепловую производится в технологических устройствах путем создания условий, при которых это преобразование протекает с максимальной термодинамически возможной полнотой. При этом образуется рабочее тело — носитель тепловой энергии, с которого тепловая энергия транспортируется к потребителю и реализуется в виде теплоты заданного процесса. Как правило, рабочим телом для переноса тепловой энергии — теплоносителем — служат жидкости или газы. В системах теплоснабжения теплоносителем служат вода, водяной пар, воздух, а также низкокипящие органические жидкости — фреон, аммиак и др.
Тепловую энергию заданного потенциала получают путем преобразования в нее: химической энергии органического топлива; энергии, выделяемой при расщеплении ядерного горючего; электрической энергии; энергии солнечного излучения; геотермальной н тепловой энергии потенциала, отличного от заданного с применением других источников энергии или без таковых. В соответствии с этим имеются следующие методы производства тепловой энергии: 1) метод сжигания органического топлива в окислительной среде, в основе которого лежат экзотермические химические реакции, сопровождающиеся образованием газообразных продуктов реакции с высокой температурой, теплота от которых передается другому теплоносителю (воде пли водяному пару), более удобному для дальнейшего использования; 2) метод, основанный на самоуправляющейся цепной ядерной реакции деления тяжелых ядер трансуранозых элементов под действием нейтронов с последующим преобразованием образующейся ядерной энергии в тепловую энергию теплоносителя, вводимого в активную зону реактора; таким теплоносителем обычно является вода или водяной пар, в перспективе им может стать и гелий; 3) метод преобразования электрической энергии в тепловую путем разогрева нагревателя с высоким электросопротивлением с последующей передачей теплоты от этого нагревателя рабочему телу (газу или жидкости) путем теплопереноса; 4) метод преобразования солнечной энергии б тепловую в специальных устройствах, воспринимающих энергию Солнца, — гелиоприемниках с последующей передачей от них теплоты рабочему телу — воде или воздуху; 5) метод, основанный на передаче теплоты от геотермальных вод, в теплообменнике к рабочему телу, нагреваемому за счет тепловой энергии этих вод до заданных параметров и направляемому потребителю; 6) метод преобразования тепловой
Дано:
T = 10000000 К = 10⁷ К
R = 10 км
L☉ = 1
T☉ = 6000 К = 6×10³ К
R☉ = 690000 км = 6,9×10⁵ км
Найти:
L - ?
Приняв для Солнца светимость L☉ = 1, T☉ = 6000 К и R☉ = 690000 км можем записать в общем виде для звезды и Солнца:
L = 4πR²×σ×T⁴
L☉ = 4πR☉²×σ×T⁴
Если мы разделив уравнения друг на друга, получим:
L/L☉ = 4πR²×σ×T⁴/4πR☉²×σ×T⁴ , следовательно
L/L☉ = (R/R☉)²×(T/T☉)⁴
Если Светимость Солнца равна 1, то получим:
L = (R/R☉)²×(T/T☉)⁴
Теперь решаем:
L = (10 км/6,9×10⁵ км)² × (10⁷ К/6×10³ К)⁴ = (1/6,9×10⁴)² × (10⁴/6)⁴ = (1/6,9²×10⁸)×(10¹⁶/1296) = 1/6,9² × 10⁸/1296 = 1/47,61 × 10⁸/1296 = 1/4761/100 × 10⁸/1296 = 100/4761 × 10⁸/1296 = 25/4761 × 10⁸/324 = 25×10⁸/1542564 ≈ 1620,68 ≈ 1,62068×10³ ≈ 1,62×10³
ответ: L = 1,62×10³
