Энергетика Материалы по русскому языку в профессиональной сфере для самостоятельной работы студентов эфф тпу 2009 Предтекстовые задания По названию текста предположите тему и жанр статьи (обзорная статья, новость, техническое описание и т п.
 Скачать 457.41 Kb.
|
|
Тепловой транзистор Физики из Технологического университета Хельсинки вместе с итальянскими коллегами изготовили первый "тепловой транзистор". В новом устройстве, предназначенном для охлаждения электроники, потоком тепла между двумя электродами можно управлять, меняя напряжение на третьем электроде, точно так же, как в обычном транзисторе управляют электрическим током. Близкая аналогия теплового транзистора с обычным транзистором совсем не случайна. Дело в том, что тепло в нем переносят, в основном, электроны и, управляя движением электронов, нетрудно управлять потоком тепла. Первые публикации о новом холодильнике появились еще в начале года. Он состоит из нескольких миниатюрных сверхпроводящих электродов (обозначенных буквами S на фото), отделенных изолятором от металлического электрода (N), с другой стороны от которого расположен третий управляющий электрод. Геометрия и материал электродов подобраны так, чтобы электроны между металлом и сверхпроводником туннелировали строго по одному. Это достигается за счет так называемой кулоновской блокады - естественного отталкивания между отрицательно заряженными электронами, которые мешают друг другу одновременно втиснуться в узкий сверхпроводящий электрод. Благодаря кулоновской блокаде только самым быстрым, то есть горячим электронам удается перескочить из металла в сверхпроводник, что и приводит к охлаждению металла. Ученые надеются достичь таким способом рекордно низких температур для твердых тел около 10 миллиградусов Кельвина. Экспериментируя с новым устройством, авторы обнаружили, что поток тепла и электрический ток в тепловом транзисторе сильно зависят от температуры металлического электрода. Это свойство можно использовать, чтобы получить весьма точные термометры для сверхнизких температур. К сожалению, поток тепла сквозь тепловой транзистор весьма мал, и ученые пока не видят прямых коммерческих применений своему холодильнику. Его можно будет использовать в научных лабораториях для охлаждения различных датчиков и сенсоров, а также для детального изучения процессов переноса тепла и электронов при низких температурах. «Компьютерра» №29 , 2007 г. Притекстовые задания: 1. Прочитайте текст. 2. О каком изобретении идет речь? Почему оно носит название «тепловой транзистор»? 3. Каково его устройство и принцип действия? Что такое «кулоновская блокада»? 4. Каковы достоинства и недостатки изобретения? 5. Каковы перспективы его использования? Послетекстовое задание: 6. Составить тезисный и номинативный планы статьи. 7. Представьте, что вы – автор данного изобретения. Проведите презентацию своего изобретение (вид, принцип устройства и работы, способ изготовления, применение). Используйте схему Текст 16 Предтекстовое задание: Какие виды альтернативной энергии вы можете назвать? Что вы о них можете рассказать? Человек всегда стремился обуздать силы природы или поставить их себе на службу. И сегодня внимание изобретателей все чаще приковывают восполняемые ресурсы, способные служить источником даровой экологически чистой энергии. Так, японская фирма Hyper Drive проектирует оснащенный генератором буй, использующий в качестве "топлива" силу морских волн. Изготовление тестовой партии возложено на компанию SRI, которая обкатывает прототип аппарата близ побережья Флориды. Рабочий материал ("искусственный мускул") сформирован в шайбы диаметром 30 см с прикрепленным к ним грузом. Под действием качки шайба давит на электроактивный полимер, который преобразует механическую энергию в электрическую. Отдача от устройства довольно скромная - около 5 Вт, однако партнеры упорно работают над увеличением КПД. Hyper Drive подумывает о коммерческом внедрении гибридного генератора, способного приручить не только водную стихию, но и, благодаря солнечным элементам, не простаивать без дела даже в полный штиль. «Компьютерра» № 33, 2007 г. Притекстовые задания: 1. Прочитайте текст. Как вы поняли выделенные слова? 2. О каком изобретении идет речь в статье? 3. Каков принцип действия данного устройства? 4. Каковы достоинства и недостатки устройства? 5. Озаглавьте текст. Послетекстовое задание: 6. Представьте, что вы – представитель фирмы Hyper Drive. Проведите презентацию изобретения (вид, принцип устройства и работы, способ изготовления, применение). Текст 17 Предтекстовое задание: По названию текста предположите тему и жанр статьи. Как вы думаете, о чем будет идти речь в данной статье? Ветряки Selsam закрутились без башни (1) Неутомимый адепт ветровой энергетики, калифорниец Дуглас Селсам, и его компания Selsam Innovations (она же Superturbine) занимаются "пропеллерами на палочках" уже много лет. Цель – самая благородная: снизить стоимость ветряков и энергии, ими вырабатываемой. Пусть в разных странах и развивается ветровая энергетика – классической она пока ещё не конкурент. (2) Селсам придумал свой подход к решению проблемы. Обычно, чтобы нарастить мощность ветряка, конструкторы увеличивают длину его лопастей – ометаемую ротором площадь. Дуг решил вместо этого наращивать число "пропеллеров", установленных на одной оси. (3) Законный вопрос: не будут ли они друг друга затенять, загораживать от воздушного потока? Немного. Но вспомните – существуют же соосные воздушные винты (у турбовинтовых самолётов или у вертолётов). Тот же принцип. (4) Так появилась первая ласточка Селсама – ветряк California SuperTwin. Генератор тут один, но его вал выходит из корпуса и вперёд, и назад. На некотором расстоянии от генератора установлены два ротора диаметром по 2,4 метра, строго "в затылок" друг другу. (5) При скорости ветра в 14 метров в секунду SuperTwin выдаёт в сеть 2 киловатта, чем очень радует Дуга, а также покупателей его изделий. Селсам продаёт своих "близняшек" по $2 тысячи. (6) Дальше эта идея вылилась в систему, прозванную Дугом мультиротором. Смысл аналогичный: берём длинный-предлинный вал и нанизываем на него множество ветряков, на таком расстоянии, чтобы они друг дружке не мешали. А чтобы вал не особо прогибался, крепим его посередине. Там и будет генератор. (7) Причём вал такой установки может наклоняться на небольшой угол к горизонту, благодаря чему все ветряки оказываются не точно друг за другом (по отношению к потоку), а чуть со смещением. В таком положении удаётся снять наибольшую мощность, по-прежнему обойдясь одним генератором и одной мачтой на всех. (8) Эту концепцию Селсам успешно проверил в деле ещё в 2004-м. Он построил мультироторный генератор с семью винтами на общем валу, поднял его на высокую мачту и получил вот что. При диаметре турбины в 2,1 метра с неё удалось снять 5,3 киловатта (при скорости ветра 14,5 метра в секунду). Это, как утверждает изобретатель, рекорд. (9)Такую установку, способную "вырастать" до больших размеров, Дуглас назвал "Супертурбиной" (Superturbine). Он посчитал, что крупный мультиротор сможет дать ток огромному зданию, вместе с тем не занимая слишком много места. (10)Так появился "дизайнерский" проект Zero Net Energy Building. Высота здания составляет 610 метров. Венчает его "Супертурбина", разворачивающаяся и наклоняющаяся в разные стороны на шарнире. Здание размещено на небольшом островке посреди искусственного озера. (11) Американец построил не один вариант своего мультиротора и пришёл в результате к такой идее: вал нужно сделать гибким (но всё же упругим), тогда он сам будет заметно гнуться под действием ветра, обдувающего лопасти винтов, обеспечивая более или менее правильное их положение. (12) Так можно отказаться и от мачты (башни). Генератор расположить на земле, длинный гибкий вал "выпустить" вверх, а там он сам нагнётся по ветру, подставив ему свои многочисленные "колёса". Тут-то мы и переходим к самому яркому проекту Селсама, который окончательно "снёс башню", в смысле – устранил необходимость в мачтах для ветряков. (13) Называется это чудо Selsam Off-Shore Superturbine, то бишь "морские супертурбины Селсама". (14) Здесь генераторы размещены внутри поплавков, заякоренных на дне. Причём предусматривается несколько вариантов крепления, в зависимости от самого дна и глубины. (15) Корпуса генераторов могут наклоняться в разные стороны, но не вращаться, за счёт специального сочленения, напоминающего кардан. Причём тут с электрическими кабелями ничего не происходит – они остаются почти неподвижными. Что опять-таки сокращает число узлов и деталей, удешевляет систему и повышает её надёжность. Из генераторов вверх тянутся длинные валы с "мультиветряками", выполненные из углеволокна. Под действием ветра они сами склоняются в нужную сторону. (16) Россыпи таких аппаратов можно легко установить неподалёку от берега – не понадобится ни специальных судов, ни тяжёлых подъёмных кранов. И столь же легко их можно демонтировать при необходимости и перевезти на новое место работы. (17) Достоинств у таких систем масса. В них минимум подвижных частей. Они не слишком-то опасны для судов, даже при столкновении. Их можно устанавливать как на мелководье, так и на приличном расстоянии от берега. Единственно, что может помешать фантазии владельцев, – сложность прокладки кабелей. Как водится, изобретатель верит, что именно его машина даст миру прорву даровой "зелёной" энергии. Может быть. Это покажет только опыт. Патенты, патенты, патенты, несколько статей в журналах, масштабные модели… Дуг активно продвигает своё изобретение уже не первый год. Очевидно, продажа маленьких ветряков не приносит ему остаточно дохода, чтобы реализовать столь масштабный проект. Предлагаем вам самим оценить: а стоило бы его реализовывать? Ответ неочевиден. Материалы Интернетhttp://www.membrana.ru/articles/inventions/2008/05/15/215200.html Притекстовые задания: 1. Прочитайте первый абзац. Найдите (в этом абзаце) синоним для конструкции «пропеллер на палочке». 2. Прочитайте абзацы 2-5. Опишите устройство, принцип действия, достоинства и недостатки первого изобретения. 3. Прочитайте абзацы 6-8. Опишите мультиротатор. Используйте схему, данную перед текстом. 4. Прочитайте абзацы 9-10 . Изобразите схематично данный проект. 5. Прочитайте абзацы 11-12. Как автор решил оптимизировать свое изобретение? 6. Прочитайте абзацы 13-15. Опишите последнее изобретение автора. Изобразите его схематично. 7. Прочитайте текст до конца. В чем заключаются достоинства и недостатки последнего изобретения? Каково отношение автора к перспективе использования данного изобретения? 8. Как связано название статьи с ее содержание. Дайте свой вариант названия (в научном стиле). Послетекстовое задание: 9. Ответьте на вопрос, заданный автором статьи. Аргументируйте свое мнение. 10. Напишите краткий реферат данной статьи. Текст 18 Предтекстовое задание: По названию текста предположите тему и жанр статьи. Как вы думаете, о чем будет идти речь в данной статье? Яйцо-турбина избавит от шума Конструктору на заметку. Оригинальная конструкция лопастей ветрогенератора, как кажется, может быть использована в ветряках с гибкими складными лопастями. Голландская компания Home Energy International представила новый дизайн ветряной турбины, которая может оказаться полезной для владельцев коттеджей. В отличие от привычной всем конструкции турбина под названием Energy Ball не имеет традиционных лопастей. Ее форма напоминает яйцо. Создатели утверждают, что такая турбина будет менее шумной. Кроме того, Energy Ball продолжает работать даже тогда, когда скорость ветра уменьшается до 2 м/сек. Надо сказать, что это не первая ветряная турбина, похожая на венчик для взбивания яиц. Турбина похожей формы была предложена еще 80 лет назад, однако в отличие от нее Energy Ball имеет горизонтальную ось вращения. К тому же эта турбина использует так называемый эффект Вентури. Компания планирует продавать Energy Ball различного размера: от 1 до 2 м в диаметре. Стоимость модели составит 3,5 тыс. – 7 тыс. долларов. Источник: http://zhelezyaka.com/news.php?d=080917175206 Притекстовые задания: 1. Прочитайте текст. О каком изобретении идет речь в статье? 2. Каково его принципиальное отличие от аналогов? 3. В чем заключаются его достоинства? 4. Знаете ли вы, что такое эффект Вентури? 5. Как связано название статьи с ее содержание. Дайте свой вариант названия (в научном стиле). Послетекстовое задание: 6. Сравните информацию текстов 18 и 19. Возможна ли гибридизация описываемых двух ветряков? 7. На основе текстов 18,19 и дополнительных источников напишите реферат- обзор на тему «Модели ветрогенераторов». Текст 19 Предтекстовое задание: По названию текста предположите тему и жанр статьи. Как вы думаете, о чем будет идти речь в данной статье? Без топлива, без пилотов… и без рекорда Положительно, летать выгоднее, чем ездить. Так, анонсированный в этом году мотоцикл на солнечных батареях сумеет лишь чуть более четверти часа проехать от полностью заряженных батарей, что, по сути, позволит будущему владельцу в лучшем случае дотянуть до бензоколонки. К тому же сам мотоцикл существует пока лишь в проектах. В воздухе все иначе. Британская компания QinetiQ, работающая на оборонное ведомство, создала самолет, который благодаря солнечным батареям продержался в воздухе 54 часа. Правда, и здесь есть свои "но". Кроме того что это военная, а не гражданская разработка, самолет рассчитан лишь на беспилотные рейсы. Конструкторы наверняка сделали все, чтобы облегчить аппарат, который весит теперь всего лишь 31 кг. 18-метровые крылья из углеродного волокна покрыты панелями солнечных батарей; на каждом крыле размещено по пропеллеру. Конструкция выглядит очень хлипко, и вряд ли Zephyr в его нынешнем виде можно использовать при сильном ветре. Однако в тепличных условиях аппарат не осрамился, продемонстрировав слаженную работу системы питания, состоящей из упомянутых солнечных батарей и двух литиево-серных аккумуляторов. Первые три часа самолет управлялся с Земли, а потом летел на автопилоте. Высота подъема превысила 18 км. Если бы не секретность и военный характер проекта, из-за чего сторонние наблюдатели к испытаниям не допускались, рекорд беспосадочного пребывания в воздухе беспилотных самолетов, наверное, был бы официально зарегистрирован: Zephyr "перелетал" предыдущего рекордсмена почти на сутки. А так ожидать обновления реестра книги Гиннеса не стоит. «Компьютерра» № 33, 2007 г. Притекстовые задания: 1. Прочитайте текст. Как вы поняли выделенные слова? 2. О каком изобретении идет речь в статье? 3. Какое качество самолета является важным для автора статьи? 4. Каков принцип действия данного устройства? 5. Каковы достоинства и недостатки нового самолета? 6. Как название связано с содержанием текста? Дайте свой вариант названия (в научном стиле). Послетекстовое задание: 7. Представьте, что вы – представитель фирмы QinetiQ. Проведите презентацию самолета Zephyr (вид, принцип устройства и работы, способ изготовления, применение). Текст 20 Предтекстовое задание: Расскажите, что вы знаете об аккумуляторе. Где используются аккумуляторы? Любопытную идею использовать аккумуляторы стоящих в гаражах электромобилей и все более популярного гибридного автотранспорта для сглаживания пиков и провалов потребления крупной электрической сети изучают в Делавэрском университете. Первые испытания прототипа системы V2G (vehicle-to-grid), разработанного вместе с американской компанией AC Propulsion, прошли успешно и обещают этому начинанию очень хорошие перспективы. По статистике, средняя автомашина используется по назначению лишь один- единственный час в сутки, а нагрузка на силовую сеть в течение суток может изменяться в несколько раз - от минимума потребления ночью до резкого пика ранним утром и большого плато в дневные часы. Пики и провалы потребления электроэнергии сильно осложняют жизнь большой энергетики, заставляя содержать избыточные станции, мириться с неэффективным использованием мощностей и по возможности запасать электроэнергию. Обычно это делают с помощью специальных гидроэлектростанций, которые сначала закачивают воду в водохранилище, а затем используют ее для получения электроэнергии в часы максимальных нагрузок. Существуют или отрабатываются и другие системы - например, на основе маховиков или химических аккумуляторов. Но те же самые аккумуляторы уже есть в гибридных автомобилях, которые большую часть времени скучают в гараже! Разумеется, одна машина погоды не сделает, но сотня машин уже сможет выдать мегаватт мощности и заметно повысить эффективность энергосистемы. Для этого каждый гибридный или электромобиль должен быть оборудован специальным устройством V2G стоимостью около шестисот долларов, которое следит за оптимальной зарядкой и разрядкой в силовую сеть аккумулятора автомобиля. Далее: по силовым проводам компьютер системы соединяется через защищенный канал передачи данных с управляющим компьютером оператора энергосети. Кроме того, владелец должен заранее сообщить компьютеру, когда и как он намерен воспользоваться автомобилем, иначе заряженный за ночь аккумул ятор может полностью разрядиться ранним утром и окажется пустым именно тогда, когда понадобится ехать на работу. Разумеется, хозяину машины эта система причиняет неудобства, зато позволяет энергетической компании экономить около четырех тысяч долларов в год. Общая выгода налицо, и тут многое будет зависеть от того, каким образом и какую часть этой суммы энергетики предложат автовладельцу. Возможность запасать электричество особенно важна для возобновляемых источников энергии вроде солнца, приливов и ветра, поступления от которых нерегулярны и далеко не всегда совпадают с потребностью. Так что скорое появление подобных распределенных систем хранения энергии с помощью аккумуляторов автомобилей (или как-то еще) весьма вероятно. «Компьютерра» №715, 2007 г. Притекстовые задания: 1. Прочитайте текст. Как вы поняли выделенные слова? 2. О чем идет речь в статье: новом изобретении, новом материале, новой идее? 3. Для решения какой проблемы это необходимо? 4. Каким образом предлагается решить эту проблему? 5. Каковы достоинства и недостатки этого метода? 6. Озаглавьте текст. Послетекстовое задание: 7. Представьте, что вы – представитель компании AC Propulsion. Проведите презентацию системы V2G и докажите ее перспективность. Текст 21 Предтекстовое задание: Какие проблемы в области энергетики, требующие своего решения, вы могли бы назвать? Что делается для решения этих задач? Как вы думаете (судя по названию статьи), о чем пойдет речь в представленном тексте? БЕЗОПАСНАЯ ЭНЕРГИЯ Энергия, безусловно, лежит в основе мироздания. А потому к наиболее важным задачам, стоящим перед человечеством, относится умение получать ее и разумно использовать, не нанося ущерба окружающей среде. Сегодня мировое сообщество должно объединить свои усилия для решения глобальных задач, особенно в сфере производства и потребления энергии. Некоторые шаги в этом направлении уже предпринимаются. В частности, в 2002 г. по предложению лауреата Нобелевской премии Ж.И. Алферова и других российских ученых с мировым именем была учреждена Международная энергетическая премия «Глобальная энергия». Идея получила одобрение и поддержку Президента России, по мнению которого, подобное начинание способствует формированию имиджа России как страны с высоким научным потенциалом, играющей значительную роль в деле охраны окружающей среды. Эта уникальная награда – первая в истории мировой науки, присуждаемая за эпохальные открытия в области энергетики. По замыслу инициаторов на конкурс принимаются работы, посвященные различным проблемам данной отрасли, таким как повышение эффективности использования энергии, новые методы ее преобразования и альтернативные источники, энергосбережение и передача энергии и др. Однако предпочтение отдается тем разработкам, которые могут принести пользу всему человечеству. В июне этого года в Константиновском дворце – резиденции Президента России в Санкт-Петербурге – состоялась торжественная церемония вручения премии «Глобальная энергия». На соискание награды претендовало более шестидесяти ученых из разных стран. По словам академика РАН В.Е. Фортова, наибольший интерес вызвали разработки в области теплоэнергетики и теплофизики, ядерной энергетики, импульсивной энергетики и электрофизики. Основными критериями отбора стали высокий научный уровень и оптимальное решение современных энергетических проблем. Этим требованиям наиболее полно отвечали работы трех победителей – академиков РАН Ф.М. Митенкова и А.Е. Шейндлина, а также американского профессора Леонардо Дж. Коха. Выдающийся специалист в области теплофизики и теплоэнергетики, создатель Института высоких температур РАН, А.Е. Шейндлин фактически заложил основу современной тепловой энергетики, дающей 90% всей энергии. Один из многих ученых, ведущих разработки в том же направлении, он смог получить оптимальные решения по исследованиям термодинамических свойств воды и пара. Это дало возможность создать тепловые станции нового поколения со сверхкритическими параметрами. Одновременно А.Е. Шейндлин интенсивно занимался изучением теплофизических свойств металлов (таких как натрий, калий, цезий, рубидий, жидкий уран) и их паров. Причем многие из этих свойств были открыты и сформулированы впервые в мире. Результаты изысканий нашли широкое применение в ядерных энергетических установках и приборах прямого преобразования энергии. Профессора Л.Дж. Коха по праву называют пионером в области создания реакторов на быстрых нейтронах – бридеров. Его идеи и решения позволили разработать и реализовать на практике механизм, позволяющий сделать работу ядерных реакторов и ядерную энергетику в целом более безопасной для человечества. Суть метода в том, что отработанное топливо сразу перерабатывается и снова подается в реактор. Американский ученый изучал также возможность обработки и хранения ядерного топлива, в частности, вопросы утилизации плутония в ядерных реакторах, трансмутации в реакторах на быстрых нейтронах и перспективы их использования. Исследования известного российского специалиста по атомному машиностроению Ф.М. Митенкова дополняют разработки его американского коллеги. Он является автором и создателем действующего ядерного реактора на быстрых нейтронах в Белоярске и строящегося БН-800, компактных, высоконадежных и безопасных реакторов для атомных ледоколов. Доступная и управляемая энергия жизненно необходима человечеству. И премия «Глобальная энергия» вносит свою лепту в решение этого вопроса. «Наука и жизнь» 2004 Притекстовые задания: 1. Прочитайте текст. Чему посвящена данная статья? 2. Какие задачи являются наиболее важными? 3. Что вам известно о премии «Глобальная энергия»? 4. Расскажите о лауреатах 2004 года. Послетекстовое задание: 5. Найдите дополнительную информацию о последних лауреатах этой премии. Подготовьте сообщение. Текст 22 Предтекстовое задание: По названию текста предположите тему и жанр статьи. Как вы думаете, о чем будет идти речь в данной статье? Какие значения может иметь слово «зеленый»? |