| 21970318 23552 19854 932 1анным относятся все часы, в течение к-рых работал хотя бы один агрегат); использования по мощности (коэффициент интенсивного использования) - отношение средней фактич. мощности за время работы к макс, длительной мощности; использования по объёму работы (коэффициент интегрального использования) - отношение фактически выработанной (или потреблённой) энергии к максимально возможной. Последний рассчитывается также и как произв. коэффициентов экстенсивного и интенсивного использования.
Ср. годовая мощность электростанций устанавливается путём деления выработанной за год электрич. энергии на календарное число часов. Сопоставление ср. годовой мощности электростанций с установленной мощностью даёт коэфф. её интегрального использования.
Потребности пром. предприятия в энергии и топливе рассчитываются на основе составления энергобаланса предприятия и топливных балансов.
Технико-экономич. характеристикой тепловых электростанций является кол-во топлива (в единицах условного), затрач. на произ-во 1 квт*ч электрич. энергии. На электростанциях общего пользования в СССР удельный расход усл. топлива составил в 1970 - 367 г, в 1976 - 337 г.
Важнейшая задача организации рационального потребления энергии на пром. предприятии - борьба за экономию топлива и энергии. Пути экономии энергии: совершенствование технологии и организации произ-ва, интенсификация производств, процессов, установление наиболее целесообразных режимов работ и прогрессивных норм расхода, организация социалистич. соревнования.
Лит.: Материалы XXV съезда КПСС, М., 1977; Бакланов Г. И., Адамов В. Е., Устинов А. Н-, Статистика промышленности. 3 изд., М., 1976. Г. И. Бакланса.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УСТОЙЧИВОСТЬ, способность энергетической системы (ЭС) восстанавливать своё исходное (или практически близкое к нему) состояние (режим) после к.-л. возмущения (нарушения), проявляющегося в отклонении значений параметров ЭС от исходных (начальных). Различают статич. и динамич. устойчивость - способность восстанавливать исходный режим соответственно при малых и при сильных его изменениях. Э. с. у.- обязательное условие её надёжного функционирования (надёжности). В установившемся режиме энергия, поступающая в систему извне, расходуется на нагрузку WH и идёт на покрытие потерь &W. Появление в системе к.-л. возмущения вызывает отклонение параметров (П) режима. При возмущении в ЭС, проявляющемся в изменении только одного параметра (при условии, что именно этот параметр - определяющий и это изменение мало), отклонение параметров можно рассматривать на линейных участках характеристик ЭС. Если после нарушения режима расход энергии WH+ + &W = ф(П) будет более интенсивным, чем может возместить внешний источник &Wr = f(П), то в системе должен восстановиться прежний или близкий к нему режим. Такая система наз. устойчивой. Условие сохранения устойчивости, или критерий устойчивости К определяется неравенством &W/&П > &Wr/&П, или d(Wr - - W)/dП < О, где Wr - W - т. н. избыточная энергия. При рассмотрении определённой системы избыточная энергия должна определяться с учётом всех влияющих процессов, поэтому критерием устойчивости для конкретных систем можно пользоваться лишь в частных случаях с нек-рыми упрощающими допущениями. При этом критерий К определяет лишь наличие или отсутствие устойчивости, но не даёт непосредственной характеристики процессов, протекающих в ЭС. Поэтому для оценки Э. с. у. пользуются спец. методами и приёмами. См. также Устойчивость электрической системы.
В. А. Веников.
ЭНЕРГИИ СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН, один из наиболее фундаментальных законов, согласно к-рому важнейшая физ. величина - энергия сохраняется в изолированной системе. Этому закону подчиняются все без исключения известные процессы в природе. В изолированной системе энергия может только превращаться из одной формы в другую, но её количество остаётся постоянным. Если система не изолирована, то её энергия может измениться либо при одновременном изменении энергии окружающих систему тел на такую же величину, либо за счёт изменения энергии взаимодействия системы с окружающими телами. При переходе системы из одного состояния в другое изменение энергии не зависит от того, каким способом (в результате каких взаимодействий) осуществляется переход. Причина этого заключается в том, что энергия - однозначная функция состояния системы. Изменение энергии в системе происходит при совершении работы и при передаче системе нек-рого количества теплоты.
Сохранение энергии связано с однородностью времени, т. е. с тем фактом, что все моменты времени эквивалентны и физ. законы не меняются со временем (см. Симметрия в физике). Закон сохранения механич. энергии установлен Г. В. Лейбницем (1686), а Э. с. з. для немеханич. явлений - Ю. Р. Майером (1845), Дж. П. Джоулем (1843-50) и Г. Л. Гельмголъцем (1847). В термодинамике Э. с. з. носит назв. первого начала термодинамики.
До создания А. Эйнштейном специальной теории относительности (1905) законы сохранения массы и энергии существовали как два независимых закона. В теории относительности они были слиты воедино в Э. с. з. См. также Сохранения законы.
Лит.: Энгельс Ф., Диалектика природы, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; Л е н и н Б. И., Материализм и эмпириокритицизм, Поли. собр. соч., 5 изд., т. 18; М а и е Р Р., Закон ссхранения и прев-рашения энергии. Четыре исследования. 1841- 1S51, М. - Л., 1933; Гельмгольц Г., О сохранении силы, пер. с нем., 2 изд., М. - Л., 1934; П л а н к М., Принцип сохранения энергии, пер. с нем., М.-Л., 1938; Л а у э М., История физики, пер. с нем., М., 1956; В и гн е р Е., Этюды о симметрии, пер. с англ., М., 1971. Г. Я. Мякшиее.
ЭНЕРГИЯ (от греч. energeia - действие, деятельность), общая количеств, мера движения и взаимодействия всех видов материи. Э. в природе не возникает из ничего и не исчезает; она только может переходить из одной формы в другую (см. Энергии сохранения закон). Понятие Э. связывает воедино все явления природы.
В соответствии с различными формами движения материи рассматривают различные формы Э.: механич., электромагнитную, ядерную и др. Это подразделение до известной степени условно. Так, химич. Э. складывается из кинетич. энергии движения электронов и электрич. энергии взаимодействия электронов друг с другом и с атомными ядрами. Внутр. Э. равна сумме кинетич. Э. хаотич. движения молекул относительно центра масс тел и потенциальных Э. взаимодействия молекул друг с другом. Э. системы однозначно зависит от параметров, характеризующих состояние системы. В случае непрерывной среды или поля вводятся понятия плотности Э., т. е. Э. в единице объёма, и плотности потока Э., равной произведению плотности Э. на скорость её перемещения.
В относительности теории показывается, что Э. Е тела неразрывно связана с его массой т соотношением Е = тс2, где с - скорость света в вакууме. Любое тело обладает Э.; если то - масса покоящегося тела, то его Э. покоя Ео = = m0с2; эта энергия может переходить в др. виды Э. при превращениях частиц (распадах, ядерных реакциях и т. д.). Согласно классич. физике, Э. любой системы меняется непрерывно и может принимать любые значения. Согласно квантовой теории, Э. микрочастиц, движение к-рых происходит в огранич. области пространства (напр., электронов в атомах), принимает дискретный ряд значений. Атомы излучают электромагнитную Э. в виде дискретных порций - световых квантов, или фотонов (см. Квантовая механика).
Э. измеряется в тех же единицах, что и работа: в системе СГС - в эргах, в Междунар. системе единиц (СИ) - в джоулях', в атомной и ядерной физике и в физике элементарных частиц обычно применяется внесистемная единица - электронвольт.
Лит. см. при ст. Энергии сигранегшя закон. Г. Я. Мякииев.
"ЭНЕРГИЯ", издательство в системе Гос. комитета Сов. Мин. СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Осн. в 1932 как Энергоиздат, затем преобразовано в Госэнергоиздат, с 1963 - "Э.". Находится в Москве, имеет отделение в Ленинграде. Выпускает научно-технич., производств., справочную и др. лит-ру по теплотехнике, гидротехнике и гидроэнергетике, электроэнергетике, электротехнике и др. По каждому тематич. направлению выпускаются серийные издания; изд-во выпускает монографии, содержащие осн. направления развития энергетики страны (напр., "Энергетика СССР в 1971-1975 годах"). Фундаментальными, неоднократно переиздаваемыми изданиями являются многотомные справочники: "Электротехнический справочник", "Справочник по электроустановкам промышленных предприятий", "Теплотехнический справочник". Изд-во выпускает журналы (среди них - "Электричество", осн. в 1880). В 1976 выпущено 347 назв. книг и брошюр тиражом ок. 5,9 млн. экз., объёмом св. 98,2 млн. печатных листов-оттисков.
С. П. Розанов.
ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ, разность между значениями средней энергии частиц (молекул, радикалов, ионов и др.), вступающих в элементарный акт хим. реакции, и средней энергии всех частиц, находящихся в реагирующей системе. Для различных хим. реакций Э. а. изменяется в широких пределах - от неск. до ~ 10 дж/молъ. Для одной и той же хим. реакции значение Э. а. зависит от вида функций распределения молекул по энергиям их поступательного движения и внутренним степеням свободы (электронным, колебательным, вращательным). Как статистическую величину Э. а. следует отличать от пороговой энергии, или энергетического барьер а,- минимальной энергии, к-рой должна обладать одна пара сталкивающихся частиц для протекания данной элементарной реакции.
В рамках представлений теории абсолютных скоростей реакций Э. а.- разность между значениями средней энергии активированных комплексов и средней энергии исходных молекул.
Представления об Э. а. возникли в 70-80-х гг. 19 в. в результате работ Я. Вант-Гоффа и С. Аррениуса, посвящённых изучению влияния темп-ры на скорость химической реакции. Константа скорости реакции k связана с Э. а. (Е) ур-нием Аррениуса:
k = k0 e-E/RT,
где R - газовая постоянная, Т - абс. темп-pa в К, kо - постоянная, наз. предэкспоненциальным множителем константы скорости. Это ур-ние, основанное на молекулярно-кинетической теории, позже было получено в статистич. физике с учётом ряда упрощающих предположений, одно из к-рых - независимость Э. а. от темп-ры. Для практики и для теоретич. расчётов в сравнительно узких температурных интервалах это предположение справедливо.
Э. а. можно найти по экспериментальным данным неск. способами. Согласно одному из них, исследуют кинетику реакции при нескольких темп-pax (о методах см. в ст. Скорость химической реакции) и строят график в координатах In k - 1/Т; тангенс угла наклона прямой на этом графике, в соответствии с ур-нием Аррениуса, равен Е. Для одностадийных обратимых реакций (см. Обратимые и необратимые реакции) Э. а. реакции в одном из направлений (прямом или обратном) можно вычислить, если известна Э. а. реакции в другом и температурная зависимость константы равновесия (из термодинамич. данных). Для более точных расчётов следует учитывать зависимость Э. а. от темп-ры.
Э. а. сложных реакций представляет собой комбинацию Э. а. элементарных стадий. Иногда, помимо истинной Э. а., определяемой по ур-нию Аррениуса, используют понятие "кажущейся" Э. а. Напр., если константы скоростей гетерогенно-каталитич. реакций определяют по изменению объёмных концентраций исходных веществ и продуктов, то кажущаяся Э. а. отличается от истинной на величину тепловых эффектов, сопровождающих процессы адсорбции и десорбции реагирующих веществ на поверхности катализатора. В неравновесных системах, напр, плазмохимических (см. Плазмохимия), определение Э. а. является очень сложной задачей. В нек-рых случаях, однако, возможно формальное применение ур-ния Аррениуса.
Э. а.- важнейшее понятие кинетики химической; её значения включают в спец. справочники и используют в хим. технологии для расчёта скоростей реакций в различных условиях.
Лит. см. при ст. Кинетика химическая. Ю. А. Колбановский.
ЭНЕРГИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ, равна работе, к-рую необходимо затратить, чтобы разделить и отделить друг от друга на бесконечное расстояние частицы, образующие кристаллическую решётку. Э. к. р. является частным случаем энергии связи. Она зависит от типа частиц (молекул, атомов, ионов), из к-рых построена решётка кристалла, и характера взаимодействия между ними (см. Твёрдое тело). Э. к. р. имеет величину от 10 кдж/моль до 4000 кдж/моль и может быть косвенно определена по данным калориметрич. измерений (см. Термохимия) и др. методами. Величина Э. к. р. зависит также от начальной энергии частиц, образующих кристаллич. решётку; об этом факте иногда говорят как о зависимости Э. к. р. от темп-ры. Обычно Э. к. р. рассматривают для случаев, когда вещество находится в стандартном состоянии или при О К. Она в значительной степени определяет прочность связи между частицами в кристалле, а также такие его физ. свойства, как прочность, твёрдость, темп-pa плавления.
Мит.: Б о к и и Г. Б., Кристаллохимия, 3 изд., М., 1971.
ЭНЕРГИЯ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН, способность семян с.-х. культур к быстрому дружному прорастанию. Определяется одновременно со всхожестью (см. Семенной контроль) числом проросших семян (в %) в течение определённого для каждой культуры срока, напр, для полевых растений 3-5 сут.
ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ, энергия связанной системы к.-л. частиц (напр., атома), равная работе, к-рую необходимо затратить, чтобы разложить эту систему на бесконечно удалённые друг от друга и не взаимодействующие между собой составляющие её частицы. Является отрицат. величиной, т. к. при образовании связанного состояния энергия выделяется; её абс. величина характеризует прочность связи (напр., устойчивость ядер). Согласно соотношению Эйнштейна, Э. с. эквивалентна дефекту масс &m : &Е = &mс2 (с - скорость света в вакууме). Значение Э. с. определяется типом взаимодействия частиц в данной системе. Так, Э. с. ядра обусловлена сильными взаимодействиями нуклонов в ядре (у наиболее устойчивых ядер промежуточных атомов она ~ 8 • 106эв на 1 нуклон - удельная Э. с.). Она может выделяться при слиянии лёгких ядер в более тяжёлые (см. Термоядерные реакции), а также при делении тяжёлых ядер, что объясняется уменьшением удельной Э. с. (см. Ядерные реакции) с ростом атомного номера. Э. с. электронов в атоме или молекуле определяется электромагнитными взаимодействиями и пропорциональна для каждого электрона ионизационному потенциалу; для электрона атома Н в нормальном состоянии она равна 13,6 эв. Этими же взаимодействиями обусловлена
Э. с. атомов в молекуле и кристалле (см. Химическая связь). Э. с. при гравитац. взаимодействии обычно мала, но для нек-рых космич. объектов её величина может быть значительной (см., напр., "Чёрная дыра").
ЭНЕРГИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ, равна работе, к-рую необходимо затратить, чтобы разделить молекулу на две части (атомы, группы атомов) и удалить их друг от друга на бесконечное расстояние. Напр., если рассматривается Э. х. с. НзС-Н в молекуле метана, то такими частицами являются метальная группа СНз и атом водорода Н, если рассматривается Э. х. с. Н-Н в молекуле водорода, такими частицами являются атомы водорода. Э. х. с.- частный случай энергии связи, обычно её выражают в кдж/моль (ккал/моль); в зависимости от частиц, образующих химическую связь, характера взаимодействия между ними (ковалентная связь, водородная связь и др. виды хим. связи), кратности связи (напр., двойные, тройные связи) Э. х. с. имеет величину от 8-10 до 1000 кдж/моль. Для молекулы, содержащей две (или более) одинаковых связей, различают Э. х. с. каждой связи (энергию разрыва связи) и среднюю энергию связи, равную усреднённой величине энергии разрыва этих связей. Так, энергия разрыва связи НО-Н в молекуле воды, т. е. тепловой эффект реакции Н2О = НО + Н равен 495 кдж/моль, энергия разрыва связи Н-О в гидроксильной группе - 435 кдж/моль, средняя же Э. х. с. равна 465 кдж/моль. Различие между величинами энергий разрыва и средней Э. х. с. обусловлено тем, что при частичной диссоциации молекулы (разрыве одной связи) изменяется электронная конфигурация и взаимное расположение оставшихся в молекуле атомов, в результате чего изменяется их энергия взаимодействия. Величина Э. х. с. зависит от начальной энергии молекулы, об этом факте иногда говорят как о зависимости Э. х. с. от темп-ры. Обычно Э. х. с. рассматривают для случаев, когда молекулы находятся в стандартном состоянии или при О К. Именно эти значения Э. х. с. приводятся обычно в справочниках. Э. х. с.- важная характеристика, определяющая реакционную способность вещества и использующаяся при термодинамич. и кинетических расчётах реакций химических. Э. х. с. может быть косвенно определена по данным калориметрических измерений (см. Термохимия), расчётным способом (см. Квантовая химия), а также с помощью массспектроскопии и спектрального анализа. Лит.: Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону. М., 1974; К и р е е в В. А., Курс физической химии, 3 изд., М., 1975.
ЭНЕРГОБАЛАНС ПРЕДПРИЯТИЯ, характеризует соотношение количества полученной и израсходованной предприятием энергии. Приходная часть его отражает ресурсы энергии по её видам: механич. энергия, выработанная первичными двигателями, и электрич. энергия, полученная со стороны. Расходная часть показывает осн. направления расхода энергии - механич. и электрич. энергия, потреблённая на производств, нужды, в т. ч. на двигат. силу и на электротехнич. процессы; расход энергии на хоз. нужды предприятия; собств. потребление электростанции; потери электрич. энергии и отпуск её на сторону. Составление Э. б. требует измерения всех видов энергии в одних и тех же единицах (напр., в Мкал).
Данные энергобаланса служат основой для расчёта ряда показателей. Так, отношение энергии, полученной от электроцентралей и энергосистем, ко всему количеству энергии, потреблённой на предприятии (коэфф. централизации электроснабжения), показывает, какая часть потреблённой электрич. энергии произведена на специализир. энергетич. предприятиях, где она вырабатывается с наименьшими затратами. В нар.-хоз. масштабе определяется коэфф. централизации произ-ва электрич. энергии, представляющий собой отношение электрич. энергии, произведённой электростанциями общего пользования и блокстанциями, к общему количеству произведённой в стране электрич. энергии. В СССР этот коэфф. в 1940 составлял 81,2, в 1976 - 97,0%. Отражением научно-технич. прогресса в пром-сти является повышение в общем количестве потреблённой энергии электрич. энергии (коэфф. электрификации), а также удельного веса электрич. энергии, потребляемой на технологич. процессы (электролитьё, электросварку, электролиз и т.п.).
Лит.: Родштейн А. А., Статистика энергетики в промышленности, М., 1956; Бакланов Г. И., Адамов В. Е., У ст и н о в А. Н., Статистика промышленности, 3 изд., М.. 1976. Г. И. Бакланов.
ЭНЕРГОВООРУЖЁННОСТЬ ТРУДА, показателе, характеризующий связь затрат живого труда с производств, потреблением механич. и электрич. энергии, заменяющей применение физич. силы человека. Повышение Э. т.- одно из осн. условий научно-технич. прогресса в произ-ве, роста производительности труда.
Различают энерговооружённость рабочих и Э. т. При исчислении энерговооружённости рабочих энергетич. мощности предприятия сопоставляются с численностью рабочих, использующих эту мощность. Коэфф. энерговооружённости рабочих (или т. н. коэффициент потенциальной Э. т.) представляет собой отношение энергетич. мощности предприятия в кет на определённую дату к числу рабочих, занятых в наиболее заполненной смене. Коэфф. Э. т. представляет собой отношение количества потреблённой в произ-ве энергии в квm*ч к числу отработанных рабочими человеко-часов; он показывает, сколько в данном периоде приходится энергии на 1 отработанный человеко-час (иногда его наз. коэфф. фактич. Э. т.).
В статистич. публикациях Э. т., напр. в пром-сти, вычисляют как отношение количества потреблённой за год энергии к среднесписочному числу рабочих за тот же период. В 1976 этот показатель увеличился по сравнению с 1913 в 34 раза. В с. х-ве Э. т. вычисляют как отношение ср. годовой мощности всех энергетич. установок в л. с. к среднегодовой численности рабочих совхозов и колхозников, занятых непосредственно на произ-ве. Этот показатель в крест, х-вах России в 1913-17 составлял 0,5, а в колхозах, межхоз. с.-х. предприятиях и совхозах СССР в 1976 - 18,1.
Лит. см. при ст. Электровооружённость труда. Г. И. Бакланов
"ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЁНИЕ", ежемесячный научно-технич. и производств, журнал Мин-ва энергетич. машиностроения СССР и Научно-технич. об-ва машиностроит. пром-сти. Издаётся в Ленинграде с 1955. Освещает вопросы, связанные с теоретич. исследованиями и созданием энергетич. оборудования и машин преим. большой мощности (паротурбинных энергетич. блоков на органич. и ядерном топливе, гидротурбин, газотурбинных и парогазовых установок, компрессорных агрегатов и дизелей, аппаратуры для комплексной механизации и автоматизации энергетич. установок с применением ЭВМ, и др.). Публикует статьи по экономике, организации и управлению произ-вом, обмену передовым опытом, а также информац. материалы о зарубежном энергомашиностроении. Тираж (1978) 3 тыс. экз.
ЭНЕРГОПОЕЗД, передвижная электростанция, оборудование к-рой размещено в ж.-д. вагонах (или на платформах). По типу первичных двигателей различают дизельные, газотурбинные и паротурбинные Э. Установленная мощность Э. обычно не превышает 10 Мвт; в СССР выпускаются и находятся в эксплуатации Э. мощностью до 5 Мвт. Как правило, на Э. устанавливают энергоагрегаты, вырабатывающие только электрич. энергию, реже нек-рые из них используются как для электроснабжения, так и для теплоснабжения. В состав Э., как правило, входят вагоны (платформы) с осн. энергетич. и вспомогат. оборудованием, цистерны с горючим, пассажирский вагон для обслуживающего персонала (бригады из 8-20 человек). Количество вагонов Э., состав оборудования и его размещение зависят от типа и мощности энергетич. агрегатов. Пример размещения осн. энергетич. оборудования паротурбинного Э. приведён на рис. См. также Дизельная электростанция, Газотурбинная электростанция.
Лит.: Ю с и м В. И., Р а х м а н А. Д., Модылевский Д. Н., Паротурбинные энергопоезда, ч. 1 - 3, М. - Л., 1961-63.
ЭНЕРГОСИСТЕМА, общеэнергетическая система, объединённая система энергетик и, совокупность энергетич. ресурсов всех видов, методов их получения (добычи), преобразования, распределения и использования, а также технических средств и организац. комплексов, обеспечивающих снабжение потребителей всеми видами энергии. Э. называют иногда большими системами энергетики; они имеют иерархич. структуру, уровнями к-рой являются страна (государство), район, крупный пром., транспортный или с.-х. узел, отд. предприятие. Уровню страны обычно соответствуют единые энергетические системы; уровню неск. районов - объединённые энергетические системы; уровню одного района - районные Э., уровню объекта, не связанного с др. системами,- автономные Э. (напр., предприятия, корабля, самолёта). В Э. в качестве составляющих её подсистем входят: электроэнергетич. системы (состоящие из электрических систем и сетей теплоснабжения), системы нефте- и газоснабжения, системы угольной пром-сти, развивающиеся быстрыми, опережающими темпами систем |
