Папин Владимир Владимирович - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Тепловые электрические станции и теплотехника».
346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
Vladimir V. Papin - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Thermal Power Plants and Thermal Engineering.
132, Prosveshcheniya St., Novocherkassk 346428
Ефимов Николай Николаевич - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Тепловые электрические станции и теплотехника».
346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
Nikolay N. Efimov - Dr. Sci. (Eng.), Professor, Professor of the Department of Thermal Power Plants and Thermal Engineering.
132, Prosveshcheniya St., Novocherkassk 346428
Дьяконов Евгений Михайлович - кандидат технических наук, доцент, проректор по образовательной деятельности, заведующий кафедрой «Тепловые электрические станции и теплотехника».
346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
Evgeny M. Dyakonov - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Vice-Rector for Educational Activities, Head of the Department of Thermal Power Plants and Thermal Engineering.
132, Prosveshcheniya St., Novocherkassk 346428
Безуглов Роман Владимирович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Тепловые электрические станции и теплотехника», помощник ректора.
346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
Roman V. Bezuglov - Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Thermal Power Plants and Thermal Engineering, Rector’s assistant.132, Prosveshcheniya St., Novocherkassk 346428
Добрыднев Денис Владимирович – аспирант.
346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
Denis V. Dobrydnev - Postgraduate Student.
132, Prosveshcheniya St., Novocherkassk 346428
Шмаков Анатолий Сергеевич – магистрант.
346428, Новочеркасск, ул. Просвещения, 132
Anatoly S. Shmakov - Master’s Degree Student.
132, Prosveshcheniya St., Novocherkassk 346428
Цель – рассмотреть виды энергии: механическая, тепловая, химическая, электромагнитная, ядерная с точки зрения организации материи и установить жесткую связь между ними; провести сравнение энергетических потенциалов различных уровней организации вещества, для определения энергетических потенциалов произвести их расчеты. В механической энергии рассмотрены потенциальная энергия и энергия стального диска при частоте вращения 100000 об/мин. Потенциал тепловой энергии рассмотрен на примере нагрева стального образца с температуры 200C до температуры 14000C. В химической энергии рассмотрен самый распространенный в технике горючий элемент – углерод. Для оценки энергетического потенциала электромагнитной энергии определен суммарный заряд всех электронов в 1 кг железа. Для ядерной энергии произведен расчет энергии, выделяющейся при распаде 1 кг U235. Установлена зависимость степени энергетического потенциала от уровня организации вещества. Рассмотрена возможность использования энергетического потенциала следующего уровня организации вещества. Выявлены закономерности уровней организации материи. Материал, приведенный в данной статье, носит фундаментальный характер, но нацелен на конкретное практическое применение в устройстве, разрабатываемом в рамках докторской диссертации одного из авторов на тему «Когенерационный теплоэнергетический комплекс, объединяющий принципы трансформации энергий». Классификация форм энергии, в соответствии с уровнями организации материи, производится в рамках выявления общих принципов и закономерностей использования низкопотенциальных источников различных форм энергии, которая позволяет создать новый трансформатор теплоты и теплоэнергетический комплекс на его основе. Выполненные авторами начальные теоретические исследования впоследствии будут базой для создания различных трансформаторов энергии, способных работать с несколькими видами энергии в одном устройстве.
The study investigates mechanical, thermal, chemical, electromagnetic, and nuclear types of energy from the standpoint of organization of matter in order to establish a connection between them. In this regard, a calculation and comparison of the energy potentials for various levels of matter organization were performed. For mechanical energy, the potential energy and the energy of a steel disk at a rotation frequency of 100,000 rpm were considered. The potential of thermal energy was discussed using the example of a steel sample heated from 20 to 1,400C. For chemical energy, the most common combustible element in technology – carbon – was considered. The energy potential of electromagnetic energy was estimated by determining the total charge of all electrons in 1 kg of iron. For nuclear energy, a calculation of the energy released during the decay of 1 kg of U235 was carried out. A dependence of the energy potential degree on the level of matter organization was established. The possibility of using the energy potential of the next level of matter organization was considered. Patterns of the levels of matter organization were revealed. Despite the fundamental nature of the material presented in this article, it is aimed at a specific practical application in a device developed as part of a doctoral dissertation by one of the authors on the topic “Cogeneration thermal and power complex combining the principles of energy transformation”. A classification of energy forms in accordance with the levels of matter organization was carried out in the framework of identifying the general principles and patterns of using low-potential sources of various energy forms. This classification allows a new thermal transformer and a thermal and power complex to be created. The initial theoretical studies carried out by the authors will subsequently form a basis for the creation of various energy transformers capable of operating with several types of energy in one device.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.