Химия как наука о в-вах и их превращениях. Место химии в системе наук. Материя. Химическая форма энергии. Смеси и вещества. Свойства материалов. Анализ и синтез

Общее устройство техники трубопроводного транспорта;

Общее устройство техники жд транспорта;

Классификация техники жд транспорта;

Общее устройство техники морского транспорта;

Классификация техники морского транспорта;

Общее устройство техники внутреннего водного транспорта;

Классификация техники внутреннего водного транспорта;

Суда Речного транспорта по своему назначению подразделяются на:

транспортные, технические и вспомогательные.

В состав транспортных входят: пассажирские, сухогрузные, наливные суда, толкачи и буксиры. Пассажирский флот представлен судами местного и транзитного назначения. Сухогрузные суда с грузовыми трюмами имеют большое раскрытие палуб, что облегчает проведение погрузочно-разгрузочных работ. Сухогрузные суда, на которых груз перевозится непосредственно на палубе (баржи-площадки), предназначены для перевозки любых грузов, не боящихся подмочки, в основном минерально-строительных материалов. Нефтеналивные суда - танкеры перевозят жидкие грузы (нефть, нефтепродукты) наливом в трюмах, а также в танках (баках), размещенных на палубе. С 1968 применяются комбинированные суда - нефтерудовозы, которые в одном направлении загружаются нефтеналивными, в обратном - сыпучими грузами. Технический флот включает дноуглубительные снаряды, обстановочные суда для проведения разного рода путевых работ.

К вспомогательным судам относятся дебаркадеры, брандвахты, плавучие магазины, ремонтные мастерские, паромы, плавучие краны, установки по добыче песка и гравия, рейдовые и служебно-вспомогательные разъездные суда. В Р. т. особое место занимают ледоколы, обеспечивающие работу судов в ледовых условиях.

Речные суда бывают самоходные и несамоходные.

По типам двигателей самоходные суда делятся на пароходы, теплоходы и дизель-электроходы по типам движителей - на винтовые, колёсные, водомётные и на воздушной подушке. Несамоходные суда представлены баржами, лихтерами, баркасами и др. Во многих странах, особенно в Юго-Восточной Азии, на реках используются джонки и другие мелкие суда, парусные и гребные.

Судно — сложное инженерное сооружение, предназначенное для перевозки по воде грузов или пассажиров, а также для выполнения других специальных задач.

Состоит из корпуса, надстроек и оборудования.
Корпус образует водонепроницаемая оболочка — обшивка, подкрепленная балками набора, идущими вдоль и поперек судна. Совокупность этих конструктивных элементов обеспечивает прочность судна.
Корпус состоит из перекрытий днища, бортов и палубы, которая носит название — главной палубы. С помощью вертикальных водонепроницаемых переборок судно разделяется на отсеки. Поперечными водонепроницаемыми переборками обязательно отделяют машинное отделение, носовой отсек — форпик и кормовой отсек — ахтерпик, а также трюмы для груза, пассажиров и т. д.

Главная палуба может иметь кривизну поперек судна, которая обеспечивает отекание воды к бортам, и продольную кривизну — седловатость, которая увеличивает высоту борта в носу и корме и этим способствует снижению опасности заливания палубы. На судах внутреннего плавания седловатость, как правило, не делается, а высота борта в оконечностях увеличивается устройством водонепроницаемого возвышения над главной палубой. Над форпиком оно называется бак, а над ахтерпиком — ют. Для доступа в каждый отсек в настиле палубы делают вырезы — люки, которые по всему периметру окаймляются специальными балками — комингсами

Надстройки на судне служат для размещения жилых, бытовых и служебных помещений(каюты команды и пассажиров, столовые, красные уголки, рестораны, салоны, ходовую рубку радиорубку, контору) Судовое оборудование объединяет: энергетические установки, мех-мы, трубопроводы, системы передач энергии, к-е обеспечивают движ-ие, безопасность плавания, нормальную эксплуатацию и жилищно-бытовые условия экипажа и пассажиров. В кач-ве судовой энергетической установки применяют ДВС. Безопасность плавания обесп-ся надежной работой судовых устр-в — рулевого, подруливающего, шлюпочного, якорного; судовых систем — противопожар, осушит, упр-ия и контроля глав-ми и вспомогат-ми двиг-ми из ходовой рубки, а также с помощью радиосвязи и радионавигационного оборудования.

- По району плавания:суда неограниченного плавания(суда дальнего плавания или морскими судами), и суда ограниченного плавания (суда прибрежного плавания, суда для плавания в морских бухтах и т. д..
- По типу главного двигателя - различают суда с паровым двигателем (с поршневой паровой машиной и паровой турбиной); суда с ДВС (с ДВС и с газовой турбиной); суда с атомным двигателем. Это разделение судов по типу двигателя является весьма грубым.
- По типу движителя суда с механическим приводом различают:

суда с гребными колесами (в наше время почти не встречаются;

суда с гребным винтом (винт фиксированного шага и винт регулируемого шага), который может также находиться в насадке;

суда со специальным движителем (крыльчатым и водометным).
- по виду применяемого материала (суда из дерева, стали, легких сплавов, пластмассы, железобетона)

- по количеству корпусов (однокорпусные, двухкорпусные - катамараны и трехкорпусные - тримараны).
- По назначению различают пассажирские суда, в том числе: линейные пассажирские лайнеры, круизные и каботажные пассажирские суда (для экскурсий и круизов) и грузовые суда, в том числе универсальные для генеральных грузов, контейнеровозы, накатные суда (суда с горизонтальной грузообработкой), баржевозы, для перевозки массовых грузов, танкеры, рефрижераторные и прочие суда для перевозки специальных грузов.

1 — Нос, 2 — Бульб, 3 — Якорь, 4 —Борт, 5 — Гребной винт, 6 — Корма, 7 —Дымоход, 8 — Ходовая рубка, 9 — Палуба

Внешний вид судна определяется по форме его кормы, носовой части, надстройками над верхней палубой, числом палуб и трюмов и т. д. Задняя надстройка называется ют, передняя — бак. Корпус корабля состоит из нескольких частей. Корма - задняя часть судна, делящаяся на надводную и подводную части. Подводная часть влияет на управляемость корабля, поскольку в ней расположены руль и гребной винт. Надводная часть имеет несколько предназначений. На старых кораблях на корме была расположена каюта капитана. На современных кораблях на корме устроено машинное отделение и грузовой отсек.

Нос — противоположная корме часть корабля, которая сокращает сопротивление воды, разрезая волны. На носу парусного судно расположены бушприт и форштевень. Боковая часть судна называется бортом. Та его часть, которая расположена над палубой, называется фальшбортом. На парусных кораблях установлены мачты(максимум 5), на которых поднимаются паруса. Мачты установлены на палубе между двумя надстройками. Нижняя часть паруса укрепляется тросами на фальшборте. На современных (начало XXI века) судах мачты используются для антенн, закрепления средств безопасности, топового огня и, в ряде случаев, флага.

Корпус судна состоит из обшивки и набора. Корпус обеспечивает водонепроницаемость, плавучесть и непотопляемость. Изнутри корпус разделяется перегородками, палубами и днищами^.

Палуба — горизонтальная площадка состоящее из настила и набора. Палубы называются по их назначению. Верхняя палуба(прогулочная) занимает площадь между кормой и носом судна. Другие палубы расположены ниже, в корпусе судна, и разделяют его на несколько отсеков (пассажирский, грузовой, трюм, днище). Крупные суда имеют двойную палубу и двойное днище. Каюты расположены под верхней палубой судна. Помещение для приёма пищи офицерским составом называется кают-компанией, а для приёма пищи пассажирами салоном. Судовая кухня называется камбузом, а повар — коком. Линия, по которой корпус судна соприкасается со спокойной поверхностью воды, называется ватерлинией.

Движитель предназначен для преобразования энергии в полезную работу движения судна. Судовой движитель приводится в движение с помощью мускульной силы человека или же судового двигателя. На парусных судах движителем являются паруса. Судовые движители делятся на две группы: движители непрямой реакции(гребной винт, гребное колесо, крыльчатый движитель, воздушный винт) и движители прямой реакции (например, водомётный движитель). Для того, чтобы стоящее на месте судно не унесло течением, применяется якорь. Чтобы судно оставалось у причала, используется швартовое устройство. Киль представляет собой продольную балку, идущую по днищу судна от носа до кормы. Обеспечивает прочность днища и корпуса. На деревянных судах киль имеет форму бруса, а на современных судах это горизонтальный утолщённый лист, установленный на днище, и 1-2 вертикальных листа, установленные в междудонном пространстве^[33].

Судном управляют из ходовой рубки, где установлены различные органы управления и радиолокационной связи. Рулём управляет рулевой из рулевой рубки. Двигатель и механизмы, обеспечивающие движение судна, расположены в машинном отделении

Подвижной состав жд трнспорта бывает:

· тяговый — это локомотивы (тепловозы, электровозы, паровозы),

· моторвагонный подвижной состав (электропоезда, дизель-поезда)

· нетяговый — вагоны (пассажирские, грузовые) - а также специальный подвижной состав.

· самоходные специального назначения – автомотрисы, дрезины и самоходные машины

По своему назначению вагоны разделяются на две основных группы – пассажирские и грузовые.

В зависимости от дальности перевозок пассажирские вагоны бывают:

· дальнего следования, предназначенные для перевозки пассажиров на большие расстояния. Такие вагоны бывают купейные или не купейные.

· местного сообщения, предназначенные для перевозки пассажиров на более короткие расстояния преимущественно в дневное время. В этих вагонах имеются удобные кресла для сидения;

· пригородные, предназначенные для перевозки пассажиров на небольшие расстояния в сравнительно короткое время:

Грузовые вагоны в зависимости от вида перевозимых грузов разделяются на следующие основные типы:

· крытые – для перевозки зерновых и других сыпучих грузов нуждающихся в защите от атмосферных осадков, для транспортировки тарно-упаковчных и высокоценных грузов. Вагон имеет крытый кузов, обычно оборудованный люками и дверями;

· полувагоны – для перевозки навалочных грузов (руда, уголь, флюсы, лесоматериалы и т.п.), контейнеров, различных машин и др. Вагон имеет открытый кузов, чаще всего оборудованный дверями и разгрузочными люками;

· платформы – для перевозки длинных и громоздких грузов (лесоматериалы, прокат, строительные материалы и их полуфабрикаты), контейнеров, автомашин и т.д. Эти вагоны имеют настил пола на раме и обычно откидные борта;

· цистерны – для перевозки жидких и газообразных грузов (нефть, керосин, бензин, масла, кислоты, сжиженные газы, и т.п.). Кузовом вагона служит специальный резервуар (котёл) обычно цилиндрической формы, имеющий люки для налива и устройства для слива груза;

· изотермические – для перевозки скоропортящихся грузов (мясо, рыба, молоко, фрукты и т.п.). В этих вагонах кузов имеет изоляцию и оборудование для создания необходимых температурного и влажностного режимов. Современные изотермические вагоны строят в виде самостоятельных рефрижераторных секций с центральной холодильной установкой или с полным комплектом всего холодильного оборудования в каждом вагоне (автономный рефрижераторный вагон). Раньше были распространены с льдосоляным охлаждением;

· вагоны специального назначения – для грузов, требующих особых условий перевозки. К этой группе относятся транспортёры для перевозки тяжеловесных и громоздких грузов, вагоны для перевозки автомашин, цемента, скота и других специфических грузов, а также вагоны, предназначенные для технических нужд железных дорог (вагоны-мастерские, вагоны вспомогательных и пожарных поездов и др.).

Пассажирский вагон имеет кузов, который представляет собой закрытое помещение со всеми основными устройствами, необходимыми для пассажиров (оборудование для сидения или лежания, системы отопления, вентиляции и освещения, туалетные помещения, удобные входы и выходы и т.п.).

Парк пассажирских вагонов состоит из вагонов для перевозки пассажиров, вагонов – ресторанов, почтовых, багажных и специального назначения.В зависимости от дальности перевозок пассажирские вагоны отличаются своим устройством.

Все движущиеся по рельсовой колее единицы называются подвижным составом. Железнодорожный подвижной состав можно разделить на автономный и тот, который движется под действием других подвижных единиц.

К автономным единицам относятся локомотивы. Локомотивы классифицируются по типу тяги: паровозы – в движение колесные пары приводит водяной пар, тепловозы – источником энергии является двигатель внутреннего сгорания, в электровозах ток из контактной сети преобразуется и приводит в движение локомотивКроме того существуют электропоезда. В них приводит в движение состав, как головной, хвостовой вагон, так и моторные вагоны в середине состава.

К неавтономному железнодорожному подвижному составу относятся вагоны. Вагон при помощи сцепного устройства, обычно, присоединяется к локомотиву и вагонам и движется в составе железнодорожного поезда.

Трубопровод - устройство или сооружение из плотно соединенных труб, предназначенное для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих веществ.

Магистральный трубопровод — сооружение линейного типа, представляющее непрерывную трубу, вдоль к-й размещаются сооружения, обесп-ие перекачку транспортируемого продукта при заранее заданных параметрах (давлении, температуре, пропускной способности и т.п.).

Состав сооружений и их назначение зависят от вида транспортируемого продукта.
Магистральный трубопровод состоит из следующих комплексов сооружений:
- подводящие трубопроводы, связывающие источники нефти или нефтепродуктов с головными сооружениями трубопроводов. По этим трубопроводам перекачивают нефть от промысла или нефтепродукт от завода в резервуары головной станции;
- головная перекачивающая станция, на которой собирают нефть или нефтепродукты, предназначенные для перекачки по магистральному трубопроводу. Здесь проводят приёмку нефти (нефтепродуктов), разделение их по сортам, учёт и перекачку на следующую станцию;
- промежуточные перекачивающие станции, на которых нефть и нефтепродукт, поступающие с предыдущей станции, перекачивают далее;
- конечный пункт, где принимают продукт из трубопровода, распределяют потребителям или отправляют далее другими видами транспорта;
- линейные сооружения трубопровода, к которым относятся собственно трубопровод, линейные колодцы на трассе, станции катодной и протекторной защиты, дренажные установки, а также переходы через водные препятствия, железные и автогужевые дороги. Кроме того, к ним относятся вертолётные площадки, дома обходчиков, линии связи, грунтовые дороги, сооружаемые вдоль трассы трубопроводов.
Линейная часть трубопровода сооружается про 3 конструктивным схемам: подземной, наземной и надземной.
Подземная (около 98% от общей длины всех трубопроводов) трубы укладывают ниже естественной пов-ти грунта.
Наземная схема укладку труб на пов-ть спланированного грунта или на грунтовое сплошное осн-ие, устраиваемое из привозного грунта. Трубопровод укладывают на опоры, размещаемые на опред-ом расстоянии друг от друга.

Магистральный трубопровод имеет устр-ва, позволяющие отсекать отд-ые его участки в случае возникновения аварийных ситуаций с целью огранич-ия объёма потерь транспортируемого продукта и уменьшения ущерба, наносимого природе при вытекании продукта из разрушенного участка.

На нефтепроводах устанавливают задвижки, а на газопроводах - краны. Это важные узлы трубопровода. От их надёжности и безотказной работы зависит размер возможных потерь продукта при авариях, уровень вредного его воздействия на окружающую среду.

Важные эл-ты линейной части трубопровода - различного рода узлы и детали: тройниковые соед-ия, переходы с одного диаметра на другой (переходник), устр-ва запуска очистных приборов (скребки, шары, поршни и т. д.) и их выхода из трубы.

1)Химия-наука,изучающая процессы превращения вещ-в, сопровождающиеся изменением состава и структуры, а также взаимные переходы м/у этими процессами и др. формами движения материи.она изучает явл-я, происход. на микроскопическом или атомно-молекулярном уровне. Одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их свойствах, строении и превращениях, происходящих в результате химических реакций.

Материя – философская категория, обозначающая объективную реальность, существующую независимо от человеческого сознания. Материя существует в виде двух форм – поле и вещество. Вещество-материальное образование, сост. из элементарных частиц, имеющих собственную массу или массу покоя. Поле-материальная среда, в кот. осущ. взаимодействие частиц.В эл-маг поле-взаимодействие м/у заряж. частицами, ядерное поле-взаимод. м/у нуклонами. Полевая форма материи не явл. непосредствен. объектом химии и проявляет прежде всего энергетический характер.

Энергия -это мера способности совершать работу.Единицей измерения энергии и работы в системе СИ-Дж. Энергия может существовать в разнообразных формах: химическая, электрическая, механическая, ядерная и солнечная. Хим. энергия — потенциал вещества трансформироваться в химической реакции или трансформировать другие вещества. Создание или разрушение химических связей происходит с выделением (экзо) или поглощением (эндо) энергии.

Чистые вещ-ва - имеют постоян.состав и определ. физ и хим св-ва.они всегда гомогенны, однородны по составу. Абсолютно чистых веществ в природе не существует. Смесь-это совокупность двух и более веществ, смеси могут иметь произвольный состав, который как правило не выражается химической формулой.Если смесь веществ однородна, т.е между различными ее компонентами нет границы раздела, ее наз. Гомогенной.Смеси могут состоять из вещ-в,которые практически не растворимы или ограниченно растворимы друг в друге, в этом случае их наз. гетерогенными.

Каждому веществу присущ набор специфических свойств — объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы — плотность, Тплав, Ткип, термодинамич характеристики, параметры кристаллической структуры и т.д.

К синтезу относят любой химический процесс, который приводит к получению необходимого вещества и при этом существует возможность его выделения из реакционной смеси. Анализом считается любой химический процесс, позволяющий определить качественный и количественный состав вещества или смеси веществ, то есть установить, из каких элементов составлено данное вещество и каково содержание каждого элемента в этом веществе. Соответственно различают качественный и количественный анализ — две составные части одной из химических наук — аналитической химии.

2. Основные виды химической связи. Количественные характеристики химической связи. Длина связи между атомами, энергия связи, валентные углы. Электронная теория валентности Льюиса – Косселя. Ионный и ковалентые характер связи.

Хим. свзяь - явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы.

Основные виды – ковалентная, ионная. Также сущ. металлическая, водородная, вандервальсова и др.

Количесвтенные характеристики связи: длина связи, валентный угол, энергия связи.

Длина связи – расст. между центрами атомов, образующих данную связь.

Энергия связи – это энергия, необходимая для того чтобы разделить два связанных между собой атома и удалить их друг от друга на расстояние на котором они уже не испытывают силы притяжения друг к другу. Для двухатомных молекул энергия связи равна энергии диссоциации молекулы. Для многоатомных молек (АВn) средняя энергия связи равна 1/n энергии распада молекулы на атомы (энергии атомизации).

Кратность хим. связи опр-ся числом общих электр. пар, которые связ-ют атомы. Простая (одинарная): H-H

Двойная связь: O=O, Тройная

Валентный угол – это угол образованный линиями соединяющими центры атомов в направлении действия между ними химической связи. (Валентность – способность атома образовывать химические связи)

Электронная теория валентности Льюиса – Косселя

Согласно ЭТВ атомы образуя связи приближаются к наиболее устойчивой (с низкой Е) электр. конф. Два пути:1) атомы могут терять или приобретать е, образуя ионы: +е=анион, -е=катион. Между анионами и катионами возникает хим. св.,представляющая собой электрическую силу притяжения - ионная связь.

2) атомы могут приобретать устойчивые внешние электронные конфигурации путем обобществления е, образуя ковалентную связь.

Правило октета – при образовании атомами к-л эл-та хим связи его электронная конф становится как у атомов благородных газов либо в окнце того же периода либо предыдущего.

Формулы Льюиса: H-Cl электроот. Н=2.1, Сl= 3, ∆Е= 3-2.1=0.9 => связь ковалентная полярная. ∆Е > 2.1 (или 1.7) – ионный характер связи, 2.1(или 1.7)>∆Е>0 – коавлентная полярная связь, ∆Е = 0 - ковалентная неполярная связь.

Правила Фаянса

Степень коваленттности велика в случае:1) больших зарядов на ионах С4+ - ков, Nа+ - ио; 2) малых размеров катиона С4+ - 0,015 нм – ков, Nа+ - 0,095 нм – ио; 3) больших размеров аниона I- - 0,216 нм ков; F- - 0,136нм \\

Ионные соединения тв в-ва с высокой температурой плавления >400*С, многие растворяются в полярных р-лях, большинство не растворяется в неполярных растворителях; расплавы соединений проводят эл ток, т к состоят из заряженных частиц; водные растворы проводят Эл ток; большинство ионных соединений устойчивы в виде кристаллических решеток.

Дата добавления: 2015-04-23