Солнце, его свойства и влияние на нашу жизнь

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Геологический факультет

Кафедра региональной и морской геологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

Солнце, его свойства и влияние на нашу жизнь

Работу выполнил И.Ю. Чердинцев

Факультет геологический, курс 1, группа 18

Специальность 130102.65

Технология геологической разведки

Научный руководитель

д.г-м.н. профессор кафедры

региональной и морской геологи

Ю.В. Ефремов

Краснодар 2013

Реферат

Реферат. Курсовая работа состоит из введения, пяти глав и заключения.

В работе рассмотрено Солнце, его физические и химические свойства, использование солнечной энергии, и её влияние на экологию.

Ключевые слова: Солнце, фотосфера, хромосфера, атмосфера.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность выбранной темы состоит в том, что изучением Солнца занимались многие годы, столетия, но существует ряд вопросов, которые и на сегодняшний день интересуют ученых и общество. Эта тема является интересной с точки зрения различных наук: физики, химии, биологии, географии, геологии и др.

С самых ранних времён человечество отмечало важную роль Солнца - яркого диска на небе, несущего свет и тепло. Во многих доисторических и античных <#"783192.files/image001.gif">

Объем Солнца

а его масса

что дает среднюю плотность его вещества

Ускорение силы тяжести на поверхности Солнца

Таблица 1.2 Общие сведения о Солнце

. РАННИЕ НАБЛЮДЕНИЯ СОЛНЦА

Солнечная повозка <#"783192.files/image006.gif">

Рисунок 3.3.1 Фотосфера Солнца

Хромосфера - это слой атмосферы Солнца, который находится над фотосферой. Этот слой имеет красновато-фиолетовый цвет. Хромосферу можно наблюдать во время солнечных затмений. Огненные языки, которые видны вокруг лунного диска, закрывающего Солнце, и есть хромосфера.

Хромосфера состоит из разряженных газов. Толщина хромосферы 10 - 15 тысяч километров, а температура огненных языков в десятки раз больше температуры в фотосфере. На рисунке 3.3.2 изображена хромосфера Солнца (по Марленскому А.Д, 1970 г.)

Рисунок 3.3.2 Хромосфера Солнца

4. Использование Солнечной энергии

.1 Использование солнечной энергии

Солнечная энергия используется в народном хозяйстве непосредственно. Можно без преувеличения сказать, что с тех пор как существует человечество, существует и идея использования солнечной энергии. В последнее время эта проблема становится все более актуальной и конкретной. Естественно, что солнечные установки имеет смысл ставить там, где велик приход солнечной энергии и много безоблачных дней.[4] <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5>

4.2 Процессы преобразования солнечной энергии в тепловую и электрическую

Суть использования солнечной энергии состоит в преобразовании ее в тепловую и электрическую. Самый простой способ преобразования солнечной энергии в тепловую - это создание так называемого горячего ящика, в основе которого лежит оранжерейный эффект стекла.
Ящик из дерева или бетона покрывают сверху стеклом - одним пли в несколько слоев, а металлическое дно закрашивают черной краской. Солнечная радиация проходит почти без поглощения через стекло и нагревает дно примерно до 70-90°. Когда стекло многослойно, температура воздуха в ящике может достигать 200°. Но в этом случае возрастают и потери тепла. Существует и другой метод, основанный на концентрации солнечной энергий с помощью зеркальных отражателей, собирающих лучи в фокус. Разработано несколько видов конструкций в зависимости от формы отражателя - чаши, корыта. Тело, помещаемое в фокусе зеркала, может нагреваться до 3000-4000°С. В таких установках, называемых солнечными печами, проводятся физико-химические исследования тугоплавких материалов. В электрическую энергию солнечная преобразуется получением термоэлектричества и фотоэлектричества. При этом эффективно используются батареи из полупроводников. Солнечные фотоэлектрические батареи нашли большое применение на искусственных спутниках Земли. На третьем советском искусственном спутнике Земли впервые были установлены такие батареи. Когда спутник проходил в солнечных лучах, питание радиопередатчика шло от солнечных батарей. Одновременно происходила подзарядка электрохимических батарей для снабжения спутника электроэнергией во время его движения в земной тени. Они оказались вполне надежными источниками электроэнергии. Использование солнечной энергии будет особенно успешным на орбитальных обсерваториях и в будущем при изучении других планет.[7] <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5>.

космический солнце энергия экология

5. Влияние солнечной энергетики на экологию

.1 Полезное влияние солнечной энергетики

В последнее время солнечная энергетика получила огромную популярность. По оценкам экспертов, ежегодный прирост «солнечного» рынка составляет около 30%, что обусловлено рядом преимуществ энергии солнца.

Во-первых, солнечные энергоустановки не выделяют «парниковых» газов, токсичных компонентов, пылевых загрязнений. Во-вторых, работа солнечных энергоустановок не сопровождается шумом. В-третьих, солнечная энергия является практически неисчерпаемым источником энергии. В-четвертых, солнечные энергоустановки могут применяться как дополнительный источник энергии совместно с другими способами производства электричества[4] <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5>.

Однако, наряду с преимуществами, некоторые эксперты указывают на такой недостаток данного вида возобновляемой энергетики как отрицательное влияние на окружающую среду некоторых элементов солнечных установок, а точнее производство этих элементов.

Производство одного из элементов солнечных батарей - кремния - оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Как отмечают специалисты, на каждый килограмм кремния, произведенного с помощью фторидно-гидридной методики, образуется 4 кг токсичного алюмофторида натрия. Он вызывает нарушение деятельности центральной нервной системы, заболевания костных тканей, глаз, кожных покровов[6] <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5>.

Также при изготовлении солнечных элементов, а точнее аккумуляторов для них, используется свинец. Свинец губительно влияет на организм человека: поражает центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, почки, нарушает репродуктивную функцию, у детей способствует нарушению когнитивных процессов, вызывает агрессию. По результатам исследования, опубликованного в журнале Energy Policy, при производстве аккумуляторов, которое увеличивается ударными темпами, в том числе и в связи с переходом на солнечные батареи, потребляется 80% добываемого свинца. Около 2,4 млн. т. свинца ежегодно выбрасывают в атмосферу только Индия и Китай, причем Индия теряет около 22% свинца, а Китай - около 33% при добыче, плавке, изготовлении батарей и их переработке. Согласно государственным планам по инвестициям в солнечную энергетику до 2022 года, Китай собирается увеличить мощность отрасли солнечной энергетики на 1,6 ГВт. Индия же планирует достичь уровня в 12 ГВт, что, ввиду отсталости технологий, может оказать негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.

Помимо свинца фотоэлементы содержат также кадмий, галлий, мышьяк, при производстве которых потребляются другие опасные элементы. Как считает Чарльз Коркорэн, ученый, исследующий опасные вещества, некоторые солнечные батареи, произведенные с использованием тонкопленочной кадмиевой технологии, могут стать опасными отходами при измельчении или закапывании. А ученые из Калифорнийского университета считают, что кадмий представляет собой генный яд и мутаген, способствующий затронуть ДНК, что это может повлиять на репродуктивную функцию ДНК будущих поколений

Еще одной проблемой является утилизация солнечных элементов. Некоммерческая группа защитников окружающей среды «Коалиция токсичных ядов», опубликовала отчет, в котором дается оценка эффективности процесса утилизации солнечных батарей. Был проанализирован ряд производителей солнечных элементов на предмет наличия программ утилизации, расширенной ответственности производителя за состояние продукции в конце срока службы, системы поставок и наличие зеленых рабочих мест, раскрытия информации о составе продукции. Большинство компаний не хотят заниматься утилизацией, считая это дело высокозатратным.

Очень интересное мнение о вреде солнечной энергетики высказал ученый У. Каттон в своей книге «Конец техноутопии». По его словам, «только 0,1% солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, захватывается растениями и запасается в органических молекулах. Это не значит, что оставшиеся 99,9 % представляют собой огромный неиспользуемый ресурс, ожидающий, когда его начнёт эксплуатировать человек. Весьма опасно использовать дополнительно даже 0,1 %. Разница между свободными 99,9% и 99,8 % на первый взгляд незначительна, но её влияние на энергетическую систему биосферы сравнимо с влиянием всей массы организмов. В подтверждение этого опасения можно сказать, что изменение концентрации углекислого газа в атмосфере на доли процента уже ведёт к глобальным климатическим изменениям. Так что для биосферы планеты разница между 99,9% и 99,8 % может быть действительно колоссальной».

Однако, несмотря на вышеизложенные проблемы, солнечная энергетика будет развиваться, постоянно совершенствуя свои технологии. Это связано с тем, что данный вид альтернативной энергетики является прекрасным дополнением к традиционной энергетике [5] <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5>

Заключение

Таким образом, можно сделать вывод, что Солнце - это звезда, являющаяся центром нашей планетной системы, возраст которой пять миллиардов лет и среднее расстояние которой до Земли составляет 149,6 миллионов километров, то есть одна астрономическая единица.

Солнце имеет газовое строение, высокую плотность; общее строение солнца состоит из атмосферы, фотосферы, хромосферы, вспышек, короны и т.д.

Так же из данной работы мы узнали, что проблема изучения Солнца, солнечной системы, солнечной энергии, и её влияние на человечество и на окружающую среду наиболее актуальна. Ведь солнечная энергия используется в народном хозяйстве непосредственно, и в последнее время проблема использования солнечной энергии становится всё более актуальной и конкретной. Так же можно отметить, что в последнее время солнечная энергетика получила огромную популярность.

Список литературы

1.   Агекян Т. А. Звезды галактики, мегагалактики. - 3-е изд., перераб. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1981, 415 с.

2.      Ляхова К.А. Популярная история астрономии и космических исследований . - Издательство «Вече» М. Ляхова К.А. 2002, 495 с

.        А.Д. Марленский "Учебный звездный атлас", издательство М., "Просвещение", Москва, 1970г.

.        М.Я. Маров. "Планеты Солнечной системы", издательство "Наука", Москва, 339стр, 1986г.

.        Н.Н. Степанян. "Наблюдаем Солнце", год издания 1992, Государственное издательство, Москва "Наука" 128 стр.

.        В.В. Шаронов. "Солнце и его наблюдение", Гостехиздат, Москва, 1948.

.        Шкловский И. С.Звезды: Их рождение, жизнь и смерть. - 3-е изд., перераб. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984, 384 с.,

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 2.3 Исследования Солнца космическими аппаратами