Оглавление

Глава 1.
Определения и общие положения

1.1. Единицы измерения и константы
1.2. Энергия и ее качество
1.3. Энергосбережение
1.4. Энергетический баланс Земли
1.5. Темпы энергопотребления
1.6. Рост народонаселения
1.7. Рыночные факторы
1.8. Энергетические ресурсы Земли
1.9. Потребление энергии
1.10. Экологические проблемы
1.11. Атомная энергия. Энергия деления, термоядерный синтез, холодный термояд
1.12. Экономика энергетики

Часть I. Тепловые машины

Глава 2.
Основные положения и кинетической теории газов

2.1. Движение молекул
2.2. Температура
2.3. Законы идеального газа
2.4. Внутренняя энергия
2.5. Теплоемкость при постоянном объеме
2.6. Первый закон термодинамики
2.7. Работа
2.8. Теплоемкость при постоянном давлении
2.9. Адиабатные процессы
2.10. Изотермические процессы
2.11. Функции состояния
2.12. Энтальпия
2.13. Степени свободы
2.14. Энтропия
2.15. Обратимость процессов
2.16. Негэнтропия
2.17. Статистическая обработка
2.18. Максвелловское распределение
2.19. Распределение Ферми-Дирака
2.20. Закон Больцмана

Глава 3.
Механические тепловые машины

3.1. Теплоты сгорания
3.2. КПД Карно
3.3. Типы преобразователей
3.4. Эффективность преобразователя Отто
3.5. Бензин
3.6. Детонация
3.7. Гибридные автомобильные двигатели
3.8. Двигатель Стирлинга
3.9. Использование двигателя Стирлинга
3.10. Холодильные машины

Глава 4.
Тепловые преобразователи энергии океана

4.1. Введение
4.2. Схемы тепловых преобразователей
4.3. Турбины
4.4. Эффективность
4.5. Примеры преобразователей
4.6. Теплообменники
4.7. Выбор места строительства

Глава 5
Термоэлектричество

5.1. Экспериментальные данные
5.2. Термоэлектрические термометры
5.3. Термоэлектрический генератор
5.4. Показатель добротности материалов
5.5. Закон Вайдемана-Франца-Лоренца
5.6. Теплопроводность твердых тел
5.7. Показатель Зеебека для полупроводников
5.8. Характеристики термоэлектрических материалов
5.9. Некоторые сферы применения термоэлектрических генераторов
5.10. Конструкция термоэлектрического генератора
5.11. Термоэлектрические холодильники и тепловые насосы
5.12. Температурная зависимость
5.13. Термоэлектрические батареи
5.14. Физические основы термоэлектричества
5.15. Направления и знаки энергетических потоков

Глава 6.
Термоэмиссия

6.1. Введение
6.2. Термоионная эмиссия
6.3. Транспорт электронов
6.4. Диоды без потерь с объемной нейтрализацией зарядов
6.5. Потери в вакуумных диодах без объемного заряда
6.6. Реальные вакуумные диоды
6.7. Паровые диоды
6.8. Диоды высокого давления

Глава 7.
Щелочно-металлические тепловые электрические преобразователи АМТЕС

7.1. Принцип работы
7.2. Давление пара
7.3. Падение давления в натриевой паровой колонне
7.4. Средняя длина свободного пробега ионов натрия
7.5. Вольт-амперные характеристики
7.6. Эффективность
7.7. Термодинамика АМТЕС преобразователей

Глава 8.
Генераторы радиошума

Часть II
Мир водорода

Глава 9.
Топливные элементы

9.1. Введение
9.2. Электрохимические ячейки
9.3. Классификация топливных элементов
9.4. Реакции в топливных элементах
9.5. Типичная конфигурация топливного элемента
9.6. Применение топливных элементов
9.7. Термодинамика топливных элементов
9.8. Совершенство реальных топливных элементов

Глава 10
Производство водорода

10.1. Общие положения
10.2. Химическое производство водорода
10.3. Электролитический водород
10.4. Термолитический водород
10.5. Фотолитический водород
10.6. Фотобиологическое производство водорода

Глава 11.
Аккумулирование водорода

11.1. Сжатый газ
11.2. Криогенный водород
11.3. Аккумулирование водорода методом адсорбции
11.4. Хранение водорода в химических соединениях
11.5. Гидридный водородный компрессор
11.6. Гидридные тепловые насосы

Часть III.
Энергия от Солнца

Глава 12
Солнечная радиация

12.1. Природа солнечного излучения
12.2. Инсоляция
12.3. Солнечные коллекторы
12.4. Некоторые схемы солнечных электростанций
Приложение А. Измерение времени

Глава 13.
Биомасса

13.1. Введение
13.2. Химический состав биомассы
13.3. Биомасса как топливо
13.4. Фотосинтез

Глава 14
Фотоэлектрические преобразователи

14.1. Введение
14.2. Теоретическая эффективность
14.3. Образование носителей
14.4. Спектрально селективное разложение солнечного излучения
14.5. Термо-фотоэлектрические элементы
14.6. Идеальное и реальное
14.7. Фотодиод
14.8. Обратный ток насыщения
14.9. Реально достигнутая эффективность
14.10. Орбитальные солнечные энергоустановки

Приложение А

Приложение В

Часть IV.
Ветер и вода

Глава 15.
Энергия ветра

15.1. История
15.2. Схемы ветрогенераторов
15.3. Мощность ветрового потока
15.4. Доступность ветровой энергии
15.5. Характеристики ветрогенераторов
15.6. Основные положения аэродинамики
15.7. Аэродинамические профили
15.8. Число Рейнольдса
15.9. Характеристическое отношение
15.10. Анализ ветровой турбины
15.11. Характеристическое отношение для ветровой турбины
15.12. Центробежная сила
15.13. Расчет эффективности
15.14. Эффект Магнуса

Глава 16.
Преобразование энергии океана

16.1. Введение
16.2. Волновая энергия
16.3. Приливная энергия
16.4. Энергия океанских течений
16.5. Энергия солевого градиента
16.6. Двигатели на энергии космоса