Фотоэмиссиялық және термоэмиссиялық жүйелер 5 страница

Жел қондырғысы жұмысында екі режимді айқындауға болады (9.22 сурет):

1) Жүйріктіктің З тұрақты коэффициенті мен Сp қуаттылықтың тұрақты коэффициенті бар режим. Тұрақты Сp кезінде және жел жылдамдығының берілген жұмыс диапозонында (9.78):

Рэлей бөлінісі мен u0 жоғары жылдамдығы үшін бізде келесі формула:

2) Жел дөңгелегінің тұрақты айналу жиілігі мен Сp айнымалы коэффиценті бар режим.

9.22 б суретте Сp қуаттылық коэффициенті u0 ағын жылдамдығы функциясы түрінде берілген. Бұл жағдайда жел дөңгелегі қуаттылығын сандық интегралдау арқылы есептеуге болады. Тұрақты айналу жиілігі бар режимде (9.22 сурет) оның энергиясы кейбір жылдамдықта ғана тиімді түрленеді. Сp максималды мәніне сәйкес жылдамдықтан жел жылдамдығы біршама асқан кезде бұл ерекшелік қатты байқалады.

 

10 - бөлім

 

ФОТОСИНТЕЗ

Кіріспе

Фотосинтез –органикалық заттардың пайда болу процесі және күн сәулесінің әсерінен химиялық энергияның жинақталуы. Бұл энергияның жаңаруымен байланысқан маңызды процесс, өйткені тірі ағзалардың барлығы фотосинтез нәтижесінде алынатын материалдан құралады, ал біздің өміріміз өсімдіктен бөлінген оттегіні пайдаланудан тұрады.Біздің планетамызға келетін фотосинтетикалық энергияның ағыны 0,9x10¹⁴ Вт (250кВт адам басына, ірі атом станциясының 100000-өндірісіне тең). Бұл энергияны қолдану қажеттілігі 11 бөлімде талқыланады.

Жасыл өсімдіктерге және басқа да фотосинтездеуші ағзаларға түсетін күн радияциясы екі басым процесстермен байланысқан: химиялық реакцияның пайда болуына арналған арнайы температуралық шартты қамтамасыз ету және судан оттегіні алуға арналған электрондардың фотоқозуы және көміртегіден “құрылыс материалын” алу. Оқшауланған өсімдікті белгілі біл температурада ұстаған дұрыс, сондықтан күн сәулесі үлкен көлемде түсуі және өтуі қажет. Фотосинтез нәтижесінде қышқылданған күйдегі көміртектен тұратын көмірсулар бөлінеді(мысалы, глюкоза C₆H₁₂O₆). Егер синтезделуші затты оттегіде күйдірсе, шығатын жылу шамамен 16 МДж/кг құрайды. Жасыл өсімдіктерде, соның ішінде балдырларда, көмірсу пайда болу процесінде көмірсутектің СО₂-ден атмосфералық фиксациясы жүреді:

1) Жарықтыңфотондары O₂ H₂O шығарады және де екі кезең аса жоғары қалпына келтірілген химиялық байланыстарға арналған электрондарды қоздырады.

2) Жарықты қажет етпейтін реакциялар СО₂–ні көмірсуларға, ақуыз және майларға дейін ыдыратады. Егер ішкі өтулерді қарастырмасақ, жарықтық және қараңғылық реакциялардың комбинациясын жалпылама түрде былай жазуға болады:

 

Бұл реакцияда көміртектің атомына келетін энергиясы бастапқы материалдан 5эВ-қа көп, бұл кем дегенде 8 фотонның жұтылуынан болады. CH₂O көмірсулардың негізгі компонеттерін құрайды, глюкозаны алу үшін реакцияный мына түрде жазу қажет

6CO₂+12H₂O 6O₂+C₆H₂+O₆ +6H₂O. (10.2)

 

 

Бұл теңдеулерде бастапқыда СО₂ және H₂O-ге тиесілі оттегі атомы өзгешеленеді, бұл О нүктесімен белгіленген.

 

 

Фотосинтездің көптеген фазалары биохимиялық процесстердің ағынын қамтиды, алайда бұл бөлімде құбылыстың физикалық жағына көңіл бөлінген, спектроскопия бөлімімен зерттеледі және де ол фотофизика деп аталады. Бұл жерде ұқсастықты белгілеу және фотоэлектрлік құрылғылармен теңеу қызығырақ болып келеді.

Фотосинтездің әр түрлі деңгейде сипаттаудың көптеген түрлері бар.