Письма читателей (февраль 2007 г.): И подарок автору лучшего
Валерий Власенко: лучшее письмо месяца
В «ПМ» №12'2006 с интересом прочитал статью «Водородные мечты». Нечасто можно встретить критику подобных мечтаний. Во-первых, сжигание водорода в ДВС как экологически чистое — миф. Для этого потребуется еще один топливный резервуар для кислорода, иначе вредность выбросов будет определяться, как и на обычных автомобилях, содержанием NO2, образованным по высокотемпературной цепочке из азота и кислорода воздуха. Это вещество более опасно, чем СО и СО2, хотя в этом случае исключаются выбросы бензапирена. Выбросы оксида азота, конечно, можно снизить с помощью рециркуляции части выхлопных газов обратно в цилиндр в смешении с воздухом, но тем не менее... Второй важный вопрос — это производство водорода. При пиролизе метана будет получено значительное количество СО2, который потребуется отделить, а затем — либо выбросить в атмосферу, либо утилизировать иным способом (наиболее перспективной представляется технология закачки СО2 в глубинные водоносные горизонты). Но в конечном итоге это все равно приведет к дополнительному потреблению ископаемого топлива. Промышленные масштабы получения электричества с помощью солнечных и ветряных электростанций могут подорвать экологию в регионах их установки. АЭС в настоящее время в большинстве имеют КПД ниже, чем ТЭС, что обусловлено низкими параметрами теплоносителя в реакторах ВВР, РВМК, CANDU. Кроме того, суммарная мощность всех электростанций значительно ниже суммарной мощности двигателей всех автомобилей. По этой причине для перевода на водород, получаемый с помощью электролиза, потребуется кардинальное снижение расхода топлива автомобилями, снижение количества автомобилей и колоссальные капитальные затраты в атомную энергетику. Всего вышеперечисленного достаточно, чтобы забыть о водороде как топливе на ближайшие лет 50.
Сэкономим?
Игорь Егоров: В «ПМ» №12'2006 с удивлением обнаружил в «Технопараде» заметку «Прольем свет на криминальные тайны» о цифровом фотоаппарате за $1800, который отличается возможностью съемки в ИК- и УФ-диапазонах. Однако я с помощью своего «древнего» Casio Exilim EX-Z3 за $300 неоднократно снимал и ИК-, и УФ-фотографии. Так что, думаю, криминалисты могут сильно сэкономить!
ПМ: Речь в статье идет о расширенных диапазонах ИК и УФ. Бытовые камеры могут захватить лишь какие-то кусочки этих диапазонов, остальное не пропускают материал линз объектива и фильтры, отсекающие почти все, кроме видимого света (иначе будет много шумов и искажений цветопередачи).
Кухонная физика
Сергей Сергеев: В «ПМ» №11'2006 в статье «Кухня для настоящего мужчины» есть предложение «провести ревизию посуды, поднеся к ее дну небольшой магнит: притягивается — пожалуйте в новый век, не магнитится — отправляем на дачу к бабушке». В наших школах, демонстрируя детям явление электромагнитной индукции, специально показывают опыты с немагнитными материалами, обычно с алюминием. И сперва показывают, что этот материал «не магнитится». Природа электромагнитной индукции — возникновение под действием изменяющегося магнитного поля вихревого электрического поля. В результате в любом проводящем материале возникают токи Фуко, а дальше — если говорить о варке — работает закон Джоуля-Ленца: есть ток — есть нагревание. Так что не спешите отвозить кастрюли бабушке, если они просто алюминиевые и «не магнитятся». Хотя алюминиевые кастрюли лучше выкинуть (не бабушке!) в силу сомнительных пищевых достоинств этого материала, но индукционная печь в этом не виновата.
ПМ: Электромагнитная индукция действительно работает с любыми проводящими материалами при движении в магнитном поле или при изменении его. Однако парамагнетики, к которым относится «немагнитный» алюминий, имеют очень небольшую магнитную проницаемость. Это означает, что существенная часть магнитного потока замыкается по воздуху, а не по парамагнетику. Мощность потерь (в случае с индукционной плитой это полезная мощность) на вихревые токи также сильно (квадратично) зависит от индукции магнитного поля внутри материала, в парамагнетике она достаточно мала. Поэтому парамагнитные материалы практически не нагреваются в переменном магнитном поле (то есть алюминий нагревается, но слишком слабо для практического применения). Что касается ферромагнетиков, то они «замыкают» на себя магнитный поток (именно поэтому они используются для изготовления сердечников-магнитопроводов трансформаторов). Кроме того, высокая магнитная проницаемость обуславливает высокое значение магнитной индукции внутри материала, а значит, высокую тепловую мощность.