Spíše jako kuriozitu přírody pak chá
peme téměř stoprocentní účinnost přeměny me
chanické energie elektrickou, jak dokáží
tzv.převést nejjednodušeji nejpříznivější účin
ností energii spotřební.
Generátory alternátory mění me
chanickou energii hřídeli poháněcího stroje
v elektřinu vynikající účinností 98% je
jich jednotkové výkony přelomu století díky
použití supravodivého vinutí přesáhnou hrani
ci 2000 MW. Účinnost větrných
motorů (větrných kol turbín) zaostala 20
až kdežto účinnost vodních turbín
se podařilo zlepšit obvyklých %. Mnohé zbývajících kom
binacíjsou zatím ověřovány při pokusech la
boratořích např.
Nejvyšší, prakticky 100% účinnost pře
měny vykazují srážky částic antičástic (kos
mických nebo získaných urychlovačích), při
nichž částice zcela zanikají vzniká záření
(1 4). pružina svým stlače
ním natažením.Ve stejném pořadíjsou pak nadepsány šes
ti sloupcům jako energie přeměny vystupují
cí. Jejich potenciální
energie před naším zrakem mění energii
pohybovou neboli kinetickou (Wkin). Fyzik formuluje
tak, zdvižením tíhovém poli Země získá
vá každé těleso tzv.
S problémy některých přeměn možnostmi
zlepšeníjejich účinnosti prvý pohled kurióz
ním údajem 160 účinnosti tzv.
Kinetické energie větru tekoucí vody vy
užívá lidstvo pradávna. jsou vlastně měniče me
chanické energie. Prostým stlačením
vzniká jejich protilehlých ploškách elektric
ký potenciál, schopný konat práci, bohužel jen
„v malém“: vydájiskru piezoelektrickém za
palovači, nebo slaboučký elektrický signál
v krystalové přenosce gramofonu.
Na mechanické energii motorickém výkonu
stojí veškeré strojírenství mechanizace. Pra
covní stroje, jeřáby, lisy, obráběcí stroje, čer
padla, kompresory aj. i6.
Boj zlepšování účinnosti energetických
zařízení (elektráren, transformátorů, motorů,
spotřebičů všeho druhu) patří prvořadým
úkolům dnešní energetiky stejně tak jako sni
žování ztrátových přeměn při jejím přenosu
či transportu nosičů.
teplárny, výtopny,
tepelné elektrárny
Cesty energie spotřebitelům. Nej
méně dva procesy jsou dosud nepoznané: pře
měna jaderné energie chemickou obráceně
( 5). Stroje zařízení obvykle
musejí svých mechanismech měnit otáčky
a kroutící moment, což záležitostí mecha
nických, hydrostatických nebo hydrodynamic
kých pneumatických převodů, přenášejících
výkon poháněcího stroje (motoru) pracovní
nástroje mechanismy průměrnou účinnos
tí %. Patří sem energie elas
tická, jakou získá např.
Uvolníme-li kyvadlo, stlačenou pružinu
nebo uzávěr vodou naplněné hráze, dají tě
lesa tekutiny pohybu. šesti řádcích jsou
postupně uvedeny základní formy energií, které
do přeměny vstupují (energie mechanická,
tepelná, elektrická, zářivá, chemická jader
ná). stlačeného vzduchu nebo jiného média
pod určitým tlakem. potenciální energii Wpot-
Ta může mít světě techniky jinou podobu,
např.
Mechanická energie
Zdvihneme-li výšky kladivo, nebo rov
novážné polohy vychýlíme kyvadlo hodin,
nebo načerpáme-li vodu výše položené ná
drže, dáme jim schopnost pracovat fázi ná
vratu původní polohy. Tím
jsme poznali, kam vlastně „ztrácí“ energie
pohybujících těles vlivem tření nebo od
poru vzduchu: část přemění zrychle
ný tepelný pohyb molekul tělesa tedy for
mu tepla. piezokrystaly 3). Známý
školní pokus kyvadlem názorně ukazuje, že
u dané soustavy těles součet potenciální
a kinetické energie nemění, jak popisuje
vzorec
W konst.
teplo
s b
5 výfuk
prvotní
energie
100 %
spalovací
motor
35 %
65 prostředí
Vysvětlení záhady 160 účinnosti tepelného čerpadla. tepelných
čerpadel vás seznámí další kapitoly.pot kin
Důležitost tohoto poznatku vzrostla, když
se prokázalo, platí nejen pro velká tělesa,
ale pro jejich nepatrné částice např. mole
kuly, jejichž pohyb podstatou tepla. místech, kde řádky sloupce protínají,
vzniká políček charakterizujících základní
typy přeměn energie.
12
.
Šachovnice
energetických
premen
Fyzikální, chemické jaderné procesy, kte
rými uskutečňují přeměny jednoho druhu
energie energii jinou, vyznačuje šachovnico
vá tabulka str. přeměny 4,
5 Téměřjistou budoucnost mají pře
měny, které budou odehrávat termojader
ných reaktorech, jejichž vývoji pracuje
bezmála padesát let nebo 6).
100
% a
80 >z
2
a>
a>
60
|::g :
40
20
0
prim ární
zdroje
energie
I Ikonečná
spotřeba
užitečná
spotřeba
Zatímco ostatních energiíse konečne'spotřebědo
stává nás níž skutečně využijeme asi %,
u elektřiny důsledku nízké účinnosti tepelných elek
tráren primárníenergie energii sekundárnípro
měníjen prakticky pak využívámejen dvace
ti procent!
rafinerie
benzin, nafta
topné oleje
propan butan
Srážky urychlovačem bublinkové komory vstříknutých částic dávají fyzikům nahlédnout procesu
anihilace hmoty nejvyšších účinnostípřeměn energií. Jen dvacet těchto pro
cesů však světová energetika „ve velkém“ nebo
v „malém“ běžně používá: jsou zvýrazněny
žlutým podtiskem
