Введение. Важность энергоресурсов и энергии в народном хозяйстве весьма велика

Важность энергоресурсов и энергии в народном хозяйстве весьма велика. В современном производстве, практически, нельзя осуществить ни один технологический процесс без использования одного из видов энергии. На современном этапе запасы энергии не безграничны. Для обеспечения все более возрастающих потребностей человека, необходимо рациональное использование энергии в различных отраслях народного хозяйства.

Вопросами рационального использования энергии занимаются в различных странах целые институты. Они определяют пути снижения энергоемкости единицы национального дохода. Как правило, политику рационального использования энергоресурсов и контроль над ее использованием проводится на уровне государства.

Вопросы рационального использования энергии актуальны и для геологоразведочной отрасли.

Без знания процессов, происходящих в механизмах с использованием того или иного вида энергии, нельзя достоверно оценить рациональность ее потребления и определить пути ее снижения.

При ведении геологоразведочных и особенно горно-буровых работ широко используются установки производящие и использующие сжатый воздух (компрессоры, пневмодвигатели). Кроме этого, этот источник энергии часто транспортируется на значительные расстояния (пневмосети, вентиляционные сети). В качестве привода технологического оборудования, автомобильного транспорта используются двигатели внутреннего сгорания. Принцип действия пневмоустановок, ДВС, их конструкции и режим эксплуатации определяются сложными термодинамическими процессами, протекающими в них. Поэтому инженеры должны обладать знаниями, позволяющими разбираться в этих процессах, более грамотно и рационально использовать это оборудование в практической деятельности. Кроме этого, знания термодинамических процессов облегчает изучение курсов: стационарные установки, бурение, проведение горных выработок.

В развитии теории теплотехники, как базы термодинамики, важное место принадлежит ученым нашей Родины. Это Ломоносов М.В. - опровергнувший теорию теплорода, противопоставив ей механическую теорию тепла. Согласно ей, теплота является следствием движения мельчайших частиц вещества, молекул.

Г.И. Геес (1802 - 1850 г.г.), русский академик, открыл закон по термохимии, согласно которому, тепловой эффект реакции не зависит от условий реакции.

Ленц Э.Х. в 1884 г. открыл условия перехода электрического тока в тепло (закон Джоуля - Ленца).

Термодинамика - наука об энергии и ее свойствах. Она охватывает область физических, химических и других явлений, сопровождающихся тепловым эффектом в процессе превращения форм движения.

Термодинамика базируется на двух основных экспериментальных установленных законах и одном дополнительном (соответственно они называются - первый и второй законы (начала) термодинамики).

Третий закон (теорема Нернеста, открыт в 1906 – 1911 г.) служит фундаментом для части термодинамики рассматривающий свойства тел при очень низкой температуре. Сущность этого закона - недостижимость абсолютного нуля температуры.

Различают термодинамику физическую, химическую и техническую.

Физическая - изучает превращения в телах при протекании магнитных и электрических процессов.

Химическая - изучает превращение энергии в физико-химических и химических процессах.

Техническая термодинамика - используя законы термодинамики, изучает
взаимное превращение теплоты и работы..

Название от греческих слов " термос" - тепло, " динамис" - сила, т.е. термодинамика - наука о силах связанных с теплом. Основная задача технической термодинамики - разработка теория тепловых двигателей.