I ср.
1. процесс действия по гл. топить I 1., 2., топиться I 1., 2.
2. Результат такого действия; топка 1..
II ср.
1. процесс действия по гл. топить II, топиться II 1.
2. Результат такого действия.
III ср.
1. процесс действия по гл. топить III, топиться III 1.
2. Результат такого действия.
ТОПЛЕ́НИЕ, топления, мн. нет, ср. Действие по гл. топить1 во 2 и 3 знач. Топление воска.
1)
-я, ср.
Действие по знач. глаг. топить 1.
Топление печей.
2)
-я, ср.
Действие по знач. глаг. топить 2.
Топление сала. Топление молока.
топле́ние, топле́ния, топле́ний, топле́нию, топле́ниям, топле́нием, топле́ниями, топле́нии, топле́ниях
- Поддержание огня в печи.
- Сжигание дров или других горючих материалов с целью обогрева помещения.
- Погружение в жидкость с целью не дать всплыть.
1.
ТО́ПЛЕННЫЙ1, топленная, топленное; топлен, топлена, топлено. прич. страд. прош. вр. от топить1 в 1 знач. Комнаты давно не топлены.
2.
ТО́ПЛЕННЫЙ2, топленная, топленное; топлен, топлена, топлено (редк.). прич. страд. прош. вр. от топить2.
I т`опленый
прил.
Обогретый благодаря сжиганию топлива (о помещении).
II топлёный
прил.
1. Приготовленный растапливанием.
2. Приготовленный долгим выдерживанием в печи на лёгком жару.
ТОПЛЁНЫЙ -ая, -ое.
1. Полученный путём перетапливания. Т-ое масло, сало. Т. жир.
2. Приготовленный путём длительного выдерживания и кипячения в печи на лёгком жару. Т-ое молоко. Т-ые сливки.
ТОПЛЁНЫЙ, топлёная, топлёное. Изготовленный топлением, растопленный (см. топить1 в 2 знач.). Топленое масло. Топленый воск.
|| Изготовленный топлением, вытопленный (топить1 в 3 знач.). Топленое молоко.
ТОПЛЁНЫЙ, -ая, -ое.
1. Приготовленный в пищу топлением (см. топить 2 во 2 знач.). Топлёное молоко.
2. Такой, к-рый растоплен. Топлёное сало. Топлёное масло.
-ая, -ое.
1. Полученный путем перетапливания.
Топленое масло. Топленый жир. Топленое сало.
2. Приготовленный путем длительного выдерживания и кипячения в печи на легком жару.
Топленое молоко. Топленые сливки.
топлёный, топлёная, топлёное, топлёные, топлёного, топлёной, топлёных, топлёному, топлёным, топлёную, топлёною, топлёными, топлёном, топлён, топлёна, топлёно, топлёны, топле́нее, потопле́нее, топле́ней, потопле́ней
ТОПЛЕС [англ. topless < top - верх + less - без] - женский купальный костюм без верхней части. Нем. oben ohne.
- Девушка в монокини.
- Термин, который используется для обозначения обнажённой женской груди в общественных местах, чаще на пляже.
I нескл. м.; = то́плес
Открытый женский купальный костюм, не прикрывающий грудь.
II неизм. прил.; = то́плес
Голый по пояс, без верхней части купальника.
III нареч. качеств.-обстоят.; = то́плес
С обнажённой грудью, обнажив грудь.
топлесс
- а, м. (< англ. topless обнажающий грудь).
Женский купальник, не закрывающий грудь.
|| Ср. бикини, монокини.
То́пливная промы́шленность - комплекс отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья. Включает нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, сланцевую, торфяную и горнодобывающую промышленность.
* * *
ТОПЛИВНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ - ТО́ПЛИВНАЯ ПРОМЫ́ШЛЕННОСТЬ, совокупность отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья. Включает нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, сланцевую, торфяную и горнодобывающую промышленность.
ТОПЛИВНАЯ промышленность - совокупность отраслей горнодобывающей промышленности, занятых добычей и переработкой различных видов топливно-энергетического сырья. Включает нефтеперерабатывающую, газовую, угольную, сланцевую, торфяную и горнодобывающую промышленность.
ТО́ПЛИВНИК -а; м. Разг. Работник топливной промышленности. Старейший, опытный т. Коллектив топливников. Успехи, достижения топливников.
то́пливник, то́пливники, то́пливника, то́пливников, то́пливнику, то́пливникам, то́пливником, то́пливниками, то́пливнике, то́пливниках
То́пливно-энергети́ческие ресу́рсы (первичные), совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.
* * *
ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ - ТО́ПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИ́ЧЕСКИЕ РЕСУ́РСЫ (первичные), совокупность различных видов топлива (см. ТОПЛИВО) и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных (см. АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (АЭС)) и гидроэлектростанций (см. ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ГЭС)) , а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.
ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ (первичные) - совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых и экспортных потребностей.
ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ (первичные), совокупность различных видов топлива и энергии (продукция нефтедобывающей, газовой, угольной, торфяной и сланцевой промышленности, электроэнергия атомных и гидроэлектростанций, а также местные виды топлива), которыми располагает страна для обеспечения производственных, бытовых потребностей и экспорта.
ТОПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ - ТО́ПЛИВНЫЕ ЭЛЕМЕ́НТЫ, гальванические элементы, в котором окислительно-восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, напр. водорода, и окислителя, напр. кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная часть электрохимического генератора, обеспечивающая прямое преобразование химической энергии в электрическую. Используются в автономных энергетических установках, напр., на космических аппаратах.
Неоспоримым достоинством топливных элементов является то, что они не загрязняют окружающую среду, работают бесшумно и не подвержены механическим повреждениям, так как их детали во время работы неподвижны. Кроме того, они просты в изготовлении, а их кпд, или доля химической энергии, преобразующейся в тепловую и электрическую, а в автомобилях - в кинетическую, достигает 45 - 60% (для сравнения: кпд двигателя внутреннего сгорания около 15%).
В 1839 г. английский ученый У. Р. Грове (см. ГРОВЕ Уильям Роберт) доказал, что процесс электролиза обратим, и при электрохимической реакции водорода с кислородом можно генерировать электрический ток. Элемент Грове стал использоваться лишь в ХХ веке в пилотируемых космических полетах (питание бортовых радиостанций и обеспечение водой).
Суть реакции
В топливном элементе происходит реакция кислорода с водородом (2H + O2 = 2H2O), при которой не происходит горения, поэтому она безопасна.
Водород концентрируется вблизи положительного электрода - анода, а кислород вблизи отрицательного - катода. Поверхность анода обычно покрывают платиной - высокоэффективным катализатором, но в некоторых типах элементов используется никель или перовскит ( сложный окисел кальция и титана CaTiO3). Катализатор отрывает электрон от атома водорода, вызывая его ионизацию. В результате из электрически нейтрального атома водорода образуются положительно заряженный ион и свободный электрон.
Электроны и ионы водорода движутся к катоду: ионы через электролит, электроны через контур элемента, генерируя в нем электрический ток. Побочным продуктом реакции является вода, а в высокотемпературных элементах - тепловая энергия.
Электролит и электроды
Вместо жидкого электролита используются другие среды, например, керамический материал или мембраны. Проводимость ионов зависит от температуры, которая может меняться от комнатной до 1000 °C. При такой высокой температуре возникают дополнительные проблемы.
Анод и катод изготавливаются из пористого материала, например меди или никеля, с большим числом микроканалов, чтобы газ взаимодействовал с электролитом на максимально большой поверхности (чем больше поток газа и его давление, тем больше энергии генерирует элемент).
Топливный элемент генерирует постоянный ток напряжением 0,6 - 0,9 В и мощностью 0,3 - 0,6 Вт. Элементы объединяют в батареи. Напряжение будет зависеть от числа элементов в батарее, а сила тока - от их суммарной поверхности. Мощность батареи может достигать 30 - 50 кВТ при размерах устройства, позволяющих разместить его в легковом автомобиле.
Типы элементов
1. Топливный элемент на ортофосфорной кислоте (PAFC). Наличие кислоты в электролите позволяет работать при средней для топливных элементов температуре до 200 °C. Отличает высокий кпд (до 80%), возможность использования водорода с примесью окиси углерода.
Применяемый едкий электролит затрудняет подключение других устройств. Топливный элемент данного типа используется для снабжения зданий электрическим током.
2. Щелочной топливный элемент (AFC). В качестве электролита используется раствор едкого натрия или едкого калия. Рабочая температура устройства ниже 100 °C.
Щелочные топливные элементы делают из сравнительно дешевых материалов, их отличает более низкое содержание платины, чем в кислотных элементах.
К недостаткам относятся большие размеры; потребность в чистом кислороде и чистом водороде; жидкий электролит вызывает коррозию.
Применяются в космических аппаратах.
3. Топливный элемент с расплавленным карбонатом (MCFC). Электролитом служит калиево-литиевый карбонат, проводящий ионы при температуре до 650 °C.
Это элемент с самым высоким кпд; к достоинствам относится отсутствие платинового катализатора; водород может содержать примесь окиси углерода либо извлекаться из природного газа, пропана и др.
Недостатки - из-за высоких температур имеются конструктивные проблемы.
Применяется для обогрева зданий и запуска турбин.
4. Топливный элемент с твердым электролитом (SOFC). Вместо жидкого электролита используется керамический материал. Вода, образующаяся при температуре около1000 °C, находится в состоянии перегретого пара.
Топливный элемент с высоким кпд и высокой мощностью. Можно использовать богатый водородом газ без реформинга.
Применение ограничено из-за высокой стоимости (термостойкие материалы пока чоень дороги). Используется дляобогрева зданий и как источник тока. На крупных электростанциях для запуска паровых турбин.
5. Топливный элемент с протонно-обменной мембраной (PEM). Электролитом служит органическая мембрана, пропускающая в одном направлении.
Один из самых перспективных типов топливных элементов, отличается маленькими размерами, высоким кпд, низкой рабочей температурой (около 100 °C).
Недостатки - высокая стоимость, необходимость специального приготовления топлива (водорода, который должен быть очень чистым и не содержать примесей окиси углерода). Короткое время жизни.
Используется в бытовых приборах, так как материалы (кроме дорогих катализаторов) дешевле, чем в высокотемпературных элементах: для производства элементов питания, используемых в маленьких переносных устройствах (мобильные телефоны, системы автономного питания), для использования в средствах передвижения, где необходим быстрый запуск двигателя.
6. Метаноловый топливный элемент прямого действия (DMFC). Разработан в 1999 г. канадской фирмой «Баллард Пауэр Систем». Электролитом служит полимерная мембрана. Водород поступает непосредственно из метанола. В реакции метанола CH3OH с водой образуется метан (удаляемый из устройства) и водород.
Малые размеры сочетаются с отсутствием реформинга, легкостью хранения метанола.
К недостаткам можно отнести высокую стоимость платинового катализатора; сравнительно низкое напряжение, невысокий кпд (около 40%).
Перспективный элемент для использования в автомобилях.
Водород
Кислород для топливного элемента обычно берется из воздуха, тогда как водород поставляется либо чистый (жидкий или газообразный), либо с примесью окиси углерода, либо его извлекают из метанола, аммиака, природного газа, пропана и других углеводородов посредством химического процесса, называемого реформингом.
Поскольку чистый водород трудно хранить, лучше извлекать его из метанола, который, во-первых, легко хранить при комнатой температуре и, во-вторых, водород в его молекуле связан слабее всего и его легче всего оторвать от атома углерода. Однако в ходе реформинга появляются нежелательные примеси, такие, как окись и двуокись углерода, остатки метанола и формальдегид. Для их удаления необходимо дополнительное оборудование, что повышает стоимость топливных элементов и увеличивает их размеры.
Применение
Топливные элементы в будущем могут использоваться: а) в автомобилях для запуска двигателей (экспериментальные устройства есть уже сегодня); б) в энергетике, где отказываются от мощных электростанций в пользу небольших местных электростанций; в) в электронике (в качестве источников питания для сотовых телефонов, ноутбуков и других мобильных устройств).
В 2001 г. в Германии был создан первый легковой автомобиль на топливных элементах - «Мерседес Спринтер» фирмы «Даймлер - Крайслер». Первые серийные легковые автомобили «Хонда FCX» и «Тойота FCHV-4» появились на рынке в 2002 г. В Германии на некоторых линиях используют автобусы на топливных элементах.
прил.
1. соотн. с сущ. топливо, связанный с ним
2. Предназначенный для хранения, подачи и т.п. топлива.
3. Используемый как топливо.
ТО́ПЛИВНЫЙ, топливная, топливное. прил. к топливо. Топливное снабжение. Топливный кризис. Топливный насос (подающий жидкое топливо; тех.).
ТО́ПЛИВО, -а, ср. Горючее вещество, дающее тепло, являющееся источником получения энергии. Жидкое т. (нефть и продукты её переработки). Твёрдое т. (древесина, уголь, сланцы, торф). Ядерное т. (смесь веществ, материалов для получения энергии в ядерном реакторе).
-ая, -ое.
прил. к топливо; используемый как топливо.
Топливные ресурсы страны. Топливный газ.
||
Предназначенный для подачи, перевозки, хранения топлива.
Топливный насос. Топливный
бак. Топливный склад.
||
Относящийся к производству, добыче топлива.
Топливное предприятие. Топливная промышленность.
A/ пр; 109 см. Приложение II
то́пливный, то́пливная, то́пливное, то́пливные, то́пливного, то́пливной, то́пливных, то́пливному, то́пливным, то́пливную, то́пливною, то́пливными, то́пливном, то́пливен, то́пливна, то́пливно, то́пливны, то́пливнее, пото́пливнее, то́пливней, пото́пливней
То́пливный элеме́нт - химический источник тока, в котором окислительно-восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, например водорода, и окислителя, например кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная часть электрохимического генератора, обеспечивающая прямое преобразование химической энергии в электрическую. Используется в автономных энергетических установках, например на космических аппаратах.
ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ - гальванический элемент, в котором окислительно-восстановительная реакция поддерживается непрерывной подачей реагентов (топлива, напр. водорода, и окислителя, напр. кислорода) из специальных резервуаров. Важнейшая составная часть электрохимического генератора, обеспечивающая прямое преобразование химической энергии в электрическую. Используется в автономных энергетических установках, напр., на космических аппаратах.
ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ - электрохимический генератор, устройство, обеспечивающее прямое преобразование химической энергии в электрическую. Хотя то же самое происходит в электрических аккумуляторах, топливные элементы имеют два важных отличия: 1) они функционируют до тех пор, пока топливо и окислитель поступают из внешнего источника; 2) химический состав электролита в процессе работы не изменяется, т.е. топливный элемент не нуждается в перезарядке.
См. также БАТАРЕЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ.
Принцип действия. Топливный элемент (рис. 1) состоит из двух электродов, разделенных электролитом, и систем подвода топлива на один электрод и окислителя на другой, а также системы для удаления продуктов реакции. В большинстве случаев для ускорения химической реакции используются катализаторы. Внешней электрической цепью топливный элемент соединен с нагрузкой, которая потребляет электроэнергию.
Рис. 1. ВОДОРОДНО-КИСЛОРОДНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ. Эти элементы непрерывно снабжаются кислородом и водородом для получения электрической энергии в результате постоянно поддерживающейся химической реакции.
В изображенном на рис. 1 топливном элементе с кислым электролитом водород подается через полый анод и поступает в электролит через очень мелкие поры в материале электрода. При этом происходит разложение молекул водорода на атомы, которые в результате хемосорбции, отдавая каждый по одному электрону, превращаются в положительно заряженные ионы. Этот процесс может быть описан следующими уравнениями:
Ионы водорода диффундируют через электролит к положительной стороне элемента. Подаваемый на катод кислород переходит в электролит и также реагирует на поверхности электрода с участием катализатора. При соединении его с ионами водорода и электронами, которые поступают из внешней цепи, образуется вода:
В топливных элементах со щелочным электролитом (обычно это концентрированные гидроксиды натрия или калия) протекают сходные химические реакции. Водород проходит через анод и реагирует в присутствии катализатора с имеющимися в электролите ионами гидроксила (OH-) с образованием воды и электрона:
На катоде кислород вступает в реакцию с водой, содержащейся в электролите, и электронами из внешней цепи. В последовательных стадиях реакций образуются ионы гидроксила (а также пергидроксила O2H-). Результирующую реакцию на катоде можно записать в виде:
Поток электронов и ионов поддерживает баланс заряда и вещества в электролите. Образующаяся в результате реакции вода частично разбавляет электролит. В любом топливном элементе часть энергии химической реакции превращается в тепло. Поток электронов во внешней цепи представляет собой постоянный ток, который используется для совершения работы. Большинство реакций в топливных элементах обеспечивают ЭДС около 1 В. Размыкание цепи или прекращение движения ионов останавливает работу топливного элемента. Процесс, происходящий в водородно-кислородном топливном элементе, по своей природе является обратным хорошо известному процессу электролиза, в котором происходит диссоциация воды при прохождении через электролит электрического тока. Действительно, в некоторых типах топливных элементов процесс может быть обращен - приложив к электродам напряжение, можно разложить воду на водород и кислород, которые могут быть собраны на электродах. Если прекратить зарядку элемента и подключить к нему нагрузку, такой регенеративный топливный элемент сразу начнет работать в своем нормальном режиме. Теоретически размеры топливного элемента могут быть сколь угодно большими. Однако на практике несколько элементов объединяются в небольшие модули или батареи, которые соединяются либо последовательно, либо параллельно.
Типы топливных элементов. Существуют различные типы топливных элементов. Их можно классифицировать, например, по используемому топливу, рабочему давлению и температуре, по характеру применения.
Элементы на водородном топливе. В этом типичном описанном выше элементе водород и кислород переходят в электролит через микропористые углеродные или металлические электроды. Высокая плотность тока достигается в элементах, работающих при повышенной температуре (около 250° С) и высоком давлении. Элементы, использующие водородное топливо, получаемое при переработке углеводородного топлива, например природного газа или нефтепродуктов, по-видимому, найдут наиболее широкое коммерческое применение. Объединяя большое число элементов, можно создавать мощные энергетические установки. В этих установках постоянный ток, вырабатываемый элементами, преобразуется в переменный со стандартными параметрами. Новым типом элементов, способных работать на водороде и кислороде при нормальных температуре и давлении, являются элементы с ионообменными мембранами (рис. 2). В этих элементах вместо жидкого электролита между электродами располагается полимерная мембрана, через которую свободно проходят ионы. В таких элементах наряду с кислородом может использоваться воздух. Образующаяся при работе элемента вода не растворяет твердый электролит и может быть легко удалена.
Рис. 2. ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ИОНООБМЕННОЙ МЕМБРАНОЙ также работает на водороде и кислороде, но вместо жидкого электролита используется полимерная мембрана.
Элементы на углеводородном и угольном топливах. Топливные элементы, которые могут превращать химическую энергию таких широко доступных и сравнительно недорогих топлив, как пропан, природный газ, метиловый спирт, керосин или бензин, непосредственно в электричество, являются предметом интенсивного исследования. Однако пока не достигнуто заметных успехов в создании топливных элементов, работающих на газах, получаемых из углеводородного топлива, при нормальной температуре. Для повышения скорости реакции углеводородного и угольного топлива приходится повышать рабочую температуру топливного элемента. Электролитами служат расплавы карбонатов или других солей, которые заключаются в пористую керамическую матрицу. Топливо "расщепляется" внутри элемента с образованием водорода и оксида углерода, которые поддерживают протекание токообразующей реакции в элементе. Элементы, работающие на других видах топлива. В принципе реакции в топливных элементах не обязательно должны быть реакциями окисления обычных топлив. В перспективе могут быть найдены и другие химические реакции, которые позволят осуществить эффективное непосредственное получение электричества. В некоторых устройствах электроэнергия получается при окислении, например, цинка, натрия или магния, из которых изготавливаются расходуемые электроды.
Коэффициент полезного действия. Превращение энергии обычных топлив (угля, нефти, природного газа) в электричество было до сих пор многоступенчатым процессом. Сжигание топлива, позволяющее получить пар или газ, необходимые для работы турбины или двигателя внутреннего сгорания, которые, в свою очередь, вращают электрический генератор, - процесс не очень эффективный. Действительно, коэффициент использования энергии такого превращения ограничен по второму закону термодинамики, и его вряд ли можно существенно поднять выше существующего уровня (см. также ТЕПЛОТА; ТЕРМОДИНАМИКА). Коэффициент использования энергии топлива самых современных паротурбинных энергетических установок не превышает 40%. Для топливных элементов нет термодинамического ограничения коэффициента использования энергии. В существующих топливных элементах от 60 до 70% энергии топлива непосредственно превращается в электричество, и энергетические установки на топливных элементах, использующие водород из углеводородного топлива, проектируются на КПД 40-45%.
Применения. Топливные элементы могут в недалеком будущем стать широко используемым источником энергии на транспорте, в промышленности и домашнем хозяйстве. Высокая стоимость топливных элементов ограничивала их применение военными и космическими приложениями. Предполагаемые применения топливных элементов включают их применение в качестве переносных источников энергии для армейских нужд и компактных альтернативных источников энергии для околоземных спутников с солнечными батареями при прохождении ими протяженных теневых участков орбиты. Небольшие размеры и масса топливных элементов позволили использовать их при пилотируемых полетах к Луне. Топливные элементы на борту трехместных кораблей "Аполлон" применялись для питания бортовых компьютеров и систем радиосвязи. Топливные элементы можно использовать в качестве источников питания оборудования в удаленных районах, для внедорожных транспортных средств, например в строительстве. В сочетании с электродвигателем постоянного тока топливный элемент будет эффективным источником движущей силы автомобиля. Для широкого применения топливных элементов необходимы значительный технологический прогресс, снижение их стоимости и возможность эффективного использования дешевого топлива. При выполнении этих условий топливные элементы сделают электрическую и механическую энергию широко доступными во всем мире.
См. также ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ.
ЛИТЕРАТУРА
Багоцкий В.С., Скундин А.М. Химические источники тока. М., 1981 Кромптон Т. Источники тока. М., 1985, 1986
ТО́ПЛИВО, топлива, мн. нет, ср. Вещество, материал, которым топят (см. топить1 в 1 знач.). Твердое топливо (дрова, уголь). Жидкое топливо (нефть). Премия за экономию топлива.
ТО́ПЛИВО, -а, ср. Горючее вещество, дающее тепло, являющееся источником получения энергии. Жидкое т. (нефть и продукты её переработки). Твёрдое т. (древесина, уголь, сланцы, торф). Ядерное т. (смесь веществ, материалов для получения энергии в ядерном реакторе).
| прил. топливный, -ая, -ое. Топливная промышленность. Топливные ресурсы.
ТО́ПЛИВО, -а, ср
Горючее вещество, используемое для тепла (дрова, нефть, уголь и т.п.), получения теплоты, тепловой энергии.
Основная составная часть топлива - углерод.
ТО́ПЛИВО -а; м. Горючее вещество, используемое для получения теплоты, тепловой энергии. Запасы топлива. Жидкое т. (нефть и продукты её переработки). Твёрдое т. (древесина, уголь, сланцы, торф). Ядерное т. (смесь веществ, материалов для получения энергии в ядерном реакторе). Голубое т. (о природном газе, горящем голубоватым пламенем).
◁ То́пливный, -ая, -ое. Т. газ. Т-ые ресурсы страны. Т. кризис. Т. бак, склад (предназначенный для хранения топлива). Т. насос (предназначенный для передачи жидкого топлива). Т-ая промышленность (относящаяся к производству, добыче топлива).
* * *
то́пливо - горючие вещества, применяемые для получения при их сжигании тепловой энергии; основная составная часть - углерод. По происхождению топливо делится на природное (нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина) и искусственное (кокс, моторные топлива, генераторные газы и др.), по агрегатному состоянию - на твёрдое, жидкое и газообразное. Основная характеристика топлива - теплота сгорания. Для сопоставления различных видов топлива и суммарного учёта его запасов принята единица учёта - условное топливо, для которого низшая теплота сгорания принята 29,3 МДж/кг (7000 ккал/кг). В связи с развитием техники термин «топливо» стал применяться в более широком смысле и распространился на все материалы, служащие источником энергии (см. Водородная энергетика, Ракетное топливо, Ядерное топливо).
* * *
ТОПЛИВО - ТО́ПЛИВО, горючие вещества, применяемые для получения при их сжигании тепловой энергии; основная составная часть - углерод. По происхождению топливо делится на природное (нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина) и искусственное (кокс, моторные топлива, генераторные газы и др.), по агрегатному состоянию - на твердое, жидкое и газообразное. Основная характеристика топлива - теплота сгорания. Для сопоставления различных видов топлива и суммарного учета его запасов принята единица учета - условное топливо, для которого низшая теплота сгорания принята 29,3 МДж/кг (7000 ккал/кг). В связи с развитием техники термин «топливо» стал применяться в более широком смысле и распространился на все материалы, служащие источником энергии (см. Водородная энергетика (см. ВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА), Ракетное топливо (см. РАКЕТНОЕ ТОПЛИВО), Ядерное топливо (см. ЯДЕРНОЕ ТОПЛИВО)).
ТОПЛИВО - горючие вещества, применяемые для получения при их сжигании тепловой энергии; основная составная часть - углерод. По происхождению топливо делится на природное (нефть, уголь, природный газ, горючие сланцы, торф, древесина) и искусственное (кокс, моторные топлива, генераторные газы и др.), по агрегатному состоянию - на твердое, жидкое и газообразное. Основная характеристика топлива - теплота сгорания. Для сопоставления различных видов топлива и суммарного учета его запасов принята единица учета - условное топливо, для которого низшая теплота сгорания принята 29,3 МДж/кг (7000 ккал/кг). В связи с развитием техники термин "топливо" стал применяться в более широком смысле и распространился на все материалы, служащие источником энергии (см. Водородная энергетика, Ракетное топливо, Ядерное топливо).
-а, ср.
Горючее вещество (дрова, нефть, уголь и т. п.), используемое для получения теплоты, тепловой энергии.
Твердое топливо. Жидкое топливо. Запасы топлива.
ТОПЛИВО - в широком смысле - любой горючий материал, который, вступая в реакцию с кислородом, выделяет теплоту. На практике топливом считают только те вещества, которые воспламеняются при умеренной температуре, имеют высокую теплотворную способность и могут быть получены в достаточном количестве доступными средствами. Химическая реакция между горючими элементами (чаще всего это углерод и водород) и кислородом называется горением. В результате этого процесса из реагирующих компонентов образуются продукты реакции (обычно двуокись углерода и пары воды) и выделяется теплота. Участвующие в химической реакции атомы не изменяются, а только перестраиваются в результате распада одних молекул и образования других. Например, атом углерода в молекуле двуокиси углерода, являющейся продуктом химической реакции, точно такой же, каким он был до реакции в молекуле топлива. С другой стороны, в случае ядерного топлива, такого, как уран-235, в результате ядерной реакции деления образуются нейтроны, излучения элементарных частиц и выделяется теплота, а горение отсутствует. При этом исходный химический элемент превращается (распадается) в другие, более легкие элементы, такие, как криптон и барий. В случае ядерной реакции синтеза (слияния ядер) образуются более тяжелые элементы. Например, из водорода образуется гелий. См. также ЯДЕР ДЕЛЕНИЕ; ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ. Наиболее важными горючими материалами являются соединения углерода, водорода и кислорода, к которым относятся природные топлива, такие, как торф, лигниты, каменный уголь, природный газ и нефть, а также их твердые, жидкие и газообразные продукты. В лесной и сельской местности в качестве топлива нередко используют древесину и углеродсодержащие отходы сельскохозяйственной продукции. Некоторые из природных топлив органического происхождения содержат другие химические элементы, такие, как азот, железо, алюминий, кальций, магний, хлор, сера, натрий и калий, однако эти добавки не оказывают полезного влияния на ценность топлива. Любое топливо является таковым только благодаря тому, что содержит водород и углерод.
ПРИРОДНЫЕ ТОПЛИВА ОРГАНИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
К природным топливам органического происхождения относятся торф, лигниты, каменные и антрацитные угли, нефть и природный газ. Эти материалы часто называют ископаемыми топливами, так как они являются конечными продуктами физико-химических превращений окаменевших остатков растений. Сравнение составов различных топлив показывает, что относительное содержание углерода по сравнению с содержанием водорода уменьшается при переходе от твердых топлив к жидким и далее к газообразным. Все эти топлива можно получать друг из друга, изменяя соотношение между содержанием углерода и водорода. Все они являются ценным сырьем для производства различных химических продуктов, горючего для двигателей и масел для смазки, а также служат источниками тепла и электрической энергии.
Природный газ. Природный газ является смесью углеводородов, состоящей главным образом из представителей метанового ряда и содержащей небольшие добавки других газов, таких, как азот, двуокись углерода, сероводород и иногда гелий. Обычно основным в природном газе является метан, однако иногда имеются значительные примеси этана и, в меньшей степени, более тяжелых углеводородов. В природе встречаются газы, почти целиком состоящие из двуокиси углерода, однако такие газы не обладают свойством горючести. Различают два типа природных горючих газов - сухие и влажные. Сухие газы состоят в основном из метана и иногда содержат также этан и пропан, однако они не содержат более тяжелых углеводородов, которые могут конденсироваться при сжатии. Влажные горючие газы содержат различные количества природного газолина, пропана и бутана, которые можно извлечь посредством сжатия или экстрагирования.
Продукты нефти. Нефть является природной смесью углеводородов, которая при обычном давлении находится в жидком состоянии, однако она содержит растворенные летучие углеводороды, которые высвобождаются и образуют скопления (шапки) в верхней (ближней к поверхности земли) части залежи. При переработке нефти получают лигроин, смазочные масла, мазут и нефтяной кокс.
НЕФТЕПРОВОД НА АЛЯСКЕ
НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ ЗАВОД В САУДОВСКОЙ АРАВИИ
Мазут. Мазут представляет собой смесь тяжелых жидких углеводородов, остающихся после перегонки нефти. Его состав зависит от состава сырой нефти и технологии ее перегонки. Наряду с каменным углем и природным газом мазут используется в качестве топлива как в коммунальном хозяйстве, так и в промышленности, и вытеснил каменный уголь как топливо для морских и речных судов.
Нефтяной кокс. Твердая компонента, остающаяся после перегонки нефти, называется нефтяным коксом. Эта твердая масса обычно содержит от 5 до 20% летучих веществ, от 80 до 90% связанного углерода, около 1% золы и немного серы. Хотя нефтяной кокс находит применение в ряде отраслей промышленного производства (например, как сырье для изготовления угольных электродов и пигментов для красителей), он представляет большую ценность как источник тепла (имеет высокую теплотворную способность) и используется в больших количествах как асфальтовый гудрон.
Газоконденсаты. Эти продукты состоят в основном из пропана и бутана, которые извлекаются из природного газа в отстойниках. Их получают также на нефтеперерабатывающих заводах, где они называются сжиженными очистными газами. Газы любого происхождения, обладающие высокой летучей способностью, легко преобразовать в жидкое состояние, повышая давление. Затем эти конденсаты можно транспортировать через трубопроводы и в железнодорожных и автоцистернах. Их можно хранить под землей в искусственных или естественных резервуарах или на поверхности земли в специальных резервуарах. См. также НЕФТЬ И ГАЗ.
Торф. Торф является продуктом отмирания и неполного распада остатков болотных растений под воздействием грибков и бактерий в условиях избыточного увлажнения и недостаточного доступа воздуха. Залежи торфа распространены по всему миру, и торф используют в качестве топлива там, где отсутствуют другие, более эффективные виды топлива (с более высокой теплотворной способностью).
Каменный уголь. Каменный уголь представляет собой смесь углеродсодержащей массы, воды и некоторых минералов. Он образуется из торфа в результате длительного воздействия бактериологических и биохимических процессов. В превращении торфа в различные виды каменного угля большую роль играют температура и давление. Действие проточных вод приводит к появлению в пластах каменного угля большего или меньшего количества инородных минералов, которые перемешиваются с углеродсодержащей массой. Эта масса защищена от воздействия воздуха накрывающим ее пластом породы.
УГОЛЬНАЯ ШАХТА в Бирмингеме (шт. Алабама).
ДОБЫЧА КАМЕННОГО УГЛЯ открытым способом (Вестфалия, ФРГ).
Существуют два способа разработки месторождений каменного угля. При разработке открытым способом пласт каменного угля очищается от слоя настилающей породы с помощью экскаваторов, которые используются затем для погрузки угля на транспортные средства. При разработке каменного угля подземным способом сооружается вертикальная шахта или горизонтальная выработка (штольня) в склоне горы, ведущие к пласту каменного угля. При этом каменный уголь извлекается из пласта посредством взрывной отбойки или с помощью механических рыхлителей и затем перегружается в вагонетки или на транспортеры. См. также УГОЛЬ ИСКОПАЕМЫЙ.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ ЖИДКИЕ ТОПЛИВА
Каждый вид ископаемого топлива органического происхождения, а именно каменный уголь, нефть или природный газ, может быть преобразован в другой посредством изменения относительного содержания углерода и водорода. Существуют два классических способа превращения каменного угля в жидкое топливо, разработанные в Германии. В процессе Бергиуса к каменному углю подводится газообразный водород, и при высоком давлении в присутствии катализатора происходит процесс гидрогенизации. В процессе Фишера - Тропша жидкое топливо получают с помощью каталитической реакции, в которой участвуют моноксид углерода и водород (синтезирующий газ), получаемые при первичной газификации нагретого до высокой температуры каменного угля под воздействием кислорода и водяного пара.
ПРОИЗВОДСТВО КОКСА и сопутствующих продуктов из каменного угля.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ
Первоначально газификация каменного угля использовалась для получения светильного газа. В настоящее время газификация всех видов природных топлив применяется не только для удовлетворения нужд коммунальной и промышленной теплоэнергетики, но и для получения ценного сырья, используемого при синтезе ряда химических продуктов. Факторами, определяющими выбор сырья, подлежащего газификации, являются его доступность и стоимость процесса газификации. Используя в качестве источника углерода кокс, производимый из каменного угля, получают синтетический газ в виде смеси моноксида углерода с водородом, образующейся при реакции двуокиси углерода и водяного пара с углеродом раскаленного добела кокса. Можно производить генераторный газ из каменного угля в непрерывном процессе газификации, используя кислород и водяной пар. Синтетический газ можно производить также из природного газа, используя химическую реакцию между метаном и водяным паром или метаном и строго дозированным количеством кислорода. Обе эти реакции требуют присутствия соответствующих катализаторов.
ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ТОПЛИВА
Для самолетов, ракет и космических летательных аппаратов требуются специальные высокоэнергетические топлива. Существуют два основных типа двигателей для летательных аппаратов, используемых в авиации и космонавтике. Топливо для воздушно-реактивных двигателей, в которых в качестве окислителя используется кислород атмосферного воздуха, должно иметь высокую теплотворную способность (высокую удельную теплоту сгорания). Кроме того, такое топливо должно быть термически устойчивым. Для достижения наивысших технических показателей летательного аппарата такое топливо должно иметь также высокую плотность (чтобы в заданном ограниченном объеме можно было разместить большой запас топлива). Таким образом, в авиационной технике проблема состоит в нахождении топлива, которое характеризуется большой плотностью и высокой удельной теплотой сгорания. Для большей части топлив удельная теплота сгорания тем меньше, чем выше плотность. В настоящее время большинство реактивных двигателей работает на керосине или на бензине в качестве топлива. Однако ведутся исследования смесей специальных углеводородных соединений, которые обладали бы более высокой плотностью. Значительное внимание уделяется также поиску других видов топлив. Второй класс двигателей, а именно ракетные двигатели, применяется на летательных аппаратах, движущихся большей частью в космосе, где нет кислорода. Следовательно, такой летательный аппарат должен нести не только горючее, но и окислитель. Эффективность ракетного топлива зависит не только от его удельной теплоты сгорания, и для оценки эффективности такого топлива используют параметр, называемый удельным импульсом (или удельной тягой), который определяется как отношение тяги двигателя к расходу топлива. С точки зрения теории, наибольший удельный импульс (около 400 с) должны обеспечивать жидкий водород в качестве горючего и жидкий фтор в качестве окислителя. Ракетные двигатели бывают жидкостные (ЖРД) и твердотопливные (РДТТ). Для ЖРД типичными комбинациями горючее/окислитель являются: керосин/жидкий кислород, гидразин/четырехокись азота, аммиак/азотная кислота и жидкий водород/жидкий кислород. Жидкостные ракетные двигатели использовались на большинстве крупных ракетно-космических систем. Например, в первой ступени ракеты-носителя "Сатурн-5", которая служила для доставки американского космического корабля "Аполлон" на Луну, в качестве топлива использовались керосин и жидкий кислород, а на второй и третьей ступенях - жидкие водород и кислород. Твердое ракетное топливо содержит и горючее, и окислитель, соединенные вместе посредством связующего вещества, которое также может быть горючим. Твердые топлива уступают жидким по величине удельного импульса, однако находят широкое применение в боевых ракетах и неуправляемых реактивных снарядах вследствие низкой стоимости и удобства хранения таких топлив. Ракеты на твердом топливе имеют простую конструкцию, высокое начальное ускорение и отличаются высокой боеготовностью. Стратегические ракеты "Трайдент" и "Минитмен", а также множество более мелких ракет, используемых в системах вооружения летательных аппаратов, оборудованы двигателями на твердом топливе.
См. также
КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ.
ЯДЕРНЫЕ ТОПЛИВА
В современных энергетических установках, основанных на принципе ядерного деления, в качестве топлива используется уран. Уран добывается из земных недр, где его доля составляет приблизительно 4Ч10-6. Урановая руда перерабатывается и обогащается; в топливе для атомного реактора концентрация изотопа урана с массовым числом 235 должна составлять 2-4%. Отработанное ядерное топливо можно переработать и снова получить некоторые расщепляемые материалы. Кроме того, на основе концепции реактора-размножителя (бридера) можно намного более эффективно использовать природный уран, преобразуя нерасщепляемый изотоп урана с массовым числом 238 в расщепляемый плутоний-239. В этом процессе и торий, присутствующий в природном ядерном топливе, также можно преобразовать в расщепляемый изотоп урана. В природе уран-235 встречается в незначительных количествах, так что нужды в ядерном топливе будут, по-видимому, удовлетворяться с помощью бридерных реакторов. В противоположность урану, мировые запасы дейтерия (изотопа водорода с массовым числом, равным двум), который можно было бы использовать для получения энергии с помощью ядерного синтеза, фактически неограниченны. В одном кубическом метре морской воды содержится количество дейтерия, которого хватило бы для производства в управляемой термоядерной реакции такого количества энергии, которое выделяется при сжигании 200 т нефти. Другое топливо для реакции ядерного синтеза - тритий - менее распространено в природе, но и оно могло бы заменить в энергетическом эквиваленте все мировые запасы топлив органического происхождения.
БУДУЩИЕ ПОТРЕБНОСТИ И ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ
В середине 20 в. люди начали понимать, что быстрое развитие промышленного производства и сопровождающий его быстрый рост спроса на энергию приведут в обозримом будущем к исчерпанию мировых запасов природных органических топлив. Во многих странах мира вследствие этого начали ускоренно осуществлять программы развития атомной энергетики для получения электрической энергии с помощью атомных реакторов. Истощение запасов органических топлив, рост спроса на электроэнергию и загрязнение окружающей среды, сопровождающее сжигание таких топлив, позволяют ожидать, что с течением времени вклад атомной энергетики будет возрастать. Однако и атомные электростанции могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду. Мировая общественность встревожена авариями на атомных электростанциях и проблемой захоронения радиоактивных отходов. Следовательно, основным источником энергии, призванным заменить современные атомные электростанции, использующие цепную ядерную реакцию (реакцию ядерного деления), должны стать электростанции, использующие управляемую реакцию термоядерного синтеза. В настоящее время ведутся исследования возможностей более широкого использования других природных источников энергии, которые в той или иной степени зависят от энергии солнечного света. Например, в некоторых районах мира для обогрева жилых и промышленных зданий используют солнечные батареи. Разрабатываются топливо- и энергосберегающие технологии. В различной степени продвинуты исследования возможностей практического использования энергии ветра, морских волн и приливов, геотермальных энергетических источников и энергии биомассы.
См. также ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ.
ЛИТЕРАТУРА
Энергетическое топливо СССР. М., 1968 Равич М.Б. Топливо. М., 1972 Антропов П.Я. Топливно-энергетический потенциал Земли. М., 1974 Моторные, реактивные и котельные топлива. М., 1983 Немчиков В.П. Качество, эффективность, цена топлива. М., 1983
сущ., кол-во синонимов: 48
авиатопливо (2)
автобензин (2)
бензин (8)
биодизель (1)
биотопливо (1)
брикет (8)
бутан (8)
бухло (8)
водород (10)
выпивка (27)
газ (55)
газойль (2)
газолин (3)
гептил (2)
гидразин (3)
горючее (6)
горючка (4)
дизтопливо (1)
древесина (54)
дрова (19)
карболеин (1)
керосин (8)
кокс (4)
лигроин (2)
луц (1)
мазут (3)
метан (4)
метанол (2)
монотопливо (1)
моталин (1)
нефтетопливо (1)
нитрометанол (1)
питание (44)
порох (16)
пропан (3)
пропанол (1)
сапропель (5)
синтин (1)
сланцы (9)
солярка (8)
спирт (101)
спиртное (30)
торф (9)
углебрикет (1)
уголь (99)
электричество (13)
этанол (3)
ятрофин (3)
▲ материал
↑ для (чего), получение, теплота
топливо - материал для получения тепловой энергии; аккумуляторы тепловой энергии;
горючее вещество, которое сжигается для получения тепловой энергию.
горючее.
теплотворность. теплота сгорания.
калорийность. калорийный.
см. вещество, который, выделение (из себя) при, горение
- Спиртное, с точки зрения энергетика.
- «Пища» для автомобиля.
- Чем является варенье для Карлсона?
- Дизельное ...
- Товар АЗС.
- Источник энергии.
- Горючее вещество, дающее тепло, являющееся источником получения энергии.
- Заправка для печи и двигателя.
- Дизельное или ядерное.
- Отправленный к Юпитеру орбитальный модуль «Галилео» весил 2222 кг, а на что приходилось половина этого веса?
- Пеллеты.