Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС

1. Розвиток вчення про теплоту, термодинаміку, теплопередачу і теплові машини

• 1680 р. Д. Папен винайшов паровий котел із запобіжним клапаном
• 1690 р. Д. Папен описав замкнутий термодинамічний цикл парової машини
• 1705 р. Т. Ньюкомен винайшов парову машину – першу машину, що успішно застосовувалась для піднімання води
• 1760 р. Дж. Блек ввів поняття питомої теплоємності. Покладено початок калориметрії
• 1763 р. І.І. Ползунов розробив проект двоциліндрової пароатмосферної машини (у 1765 р. машина була побудована, а у 1766 р. почала працювати)
• 1783 р. А. Лавуазьє і П. Лаплас винайшли калориметр і визначили питомі теплоємності багатьох твердих і рідких тіл
• 1784 р. Дж. Уатт побудував універсальний паровий двигун
• 1792 р. П. Прево висунув теорію теплової рівноваги, що зіграла велику роль у початковий період розвитку вчення про теплове випромінювання
• 1798 р. Б. Румфорд здійснив досліди, що свідчили на користь механічної теорії теплоти
• 1799 р. Х. Деві провів досліди з тертям двох кусків льоду, які підтвердили, що нагрівання тіл може бути здійснене за рахунок механічної роботи, і зіграли особливу роль у спростуванні теорії теплороду
• 1807 р. Р. Фултон побудував перший у світі колісний пароплав «Клермонт»
• 1824 р. С. Карно опублікував працю «Міркування про рушійну силу вогню і про машини, здатні розвивати цю силу», що згодом стала основою теорії теплових двигунів; заклав основи другого начала термодинаміки; розглянув цикл теплового двигуна (цикл Карно), який має особливе значення для термодинаміки
• 1825 р. Дж. Стефенсоном побудований паровоз «Ракета», визнаний кращим на організованому в 1829 р. конкурсі теплових машин в Англії
• 1842 р. Р. Майєр відкрив закон збереження енергії (незалежно від нього до відкриття цього закону також прийшли в 1843 р. Дж. Джоуль і в 1847 р. Г. Гельмгольц)
• 1845 р. Дж. Джоуль визначив величину механічного еквіваленту теплоти
• 1847 р. Вийшла у світ праця Г. Гельмгольца «Про збереження сили», в якій з вичерпною повнотою сформульовано закон збереження енергії
• 1848 р. У. Томсон ввів поняття абсолютної температури і абсолютну шкалу температур (шкалу Кельвіна)
• 1850 р. Р. Клаузіус ввів поняття внутрішньої енергії і сформулював другий закон термодинаміки (в 1851 р. своє формулювання запропонував У. Томсон)
• 1850 р. У. Ренкін (спільно з Р. Клаузіусом) запропонував схему теплосилової установки (т.з. цикл Ренкіна, що є основним циклом теплосилових установок у сучасній теплоенергетиці)
• 1859 р. Г. Кірхгоф відкрив закон теплового випромінювання (закон Кірхгофа)
• 1860 р. Французький інженер Е. Ленуар створив перший поршневий двигун внутрішнього згоряння (удосконалену конструкцію двигуна внутрішнього згоряння створив у 1878 р. німецький винахідник Н. Отто)
• 1862 р. Бо де Роше запропонував схему чотирьохтактного двигуна внутрішнього згоряння із стискуванням робочої суміші газу з повітрям
• 1865 р. Р. Клаузіус ввів поняття ентропії
• 1871 р. К. Лінде створив холодильну машину, в якій охолодження досягалось за рахунок розширення газу
• 1884 р. Л. Больцман вперше застосував до випромінювання принципи термодинаміки
• 1887 р. К. Лаваль винайшов парову турбіну
• 1888 р. Л. Гюї довів теплову природу броунівського руху
• 1897 р. Р. Дизель побудував двигун внутрішнього згоряння із попереднім стисненням повітря і самозайманням палива

2. Розвиток вчення про електрику і магнетизм та становлення електроенергетики

• 1600 р. Вийшов у світ трактат У. Гілберта «Про магніт, магнітні тіла і про великий магніт Землю», в якому узагальнені наукові дані того часу про магнетизм і електрику та вперше доведено існування магнітного поля Землі
• 1660 р. О. Геріке збудував першу електростатичну машину. Це була куля із сірки, розмір якої нагадував м’яч середньої величини, посаджений на залізну вісь. При дотиканні до кулі долонями під час її обертання виникала електризація. За допомогою цього приладу Геріке виявив електростатичне відштовхування, електричне світіння (наелектризована сірчана куля світилась у темноті)
• 1733 р. Ш. Дюфе відкрив існування двох родів електрики і встановив притягання різнойменних зарядів та відштовхування однойменних
• 1742 р. Ж. Дезагюльє ввів поняття «провідник» і «непровідник» електрики
• 1745 р. Е.Ю. фон Клейст і П. ван Мушенбрук винайшли лейденську банку (перший конденсатор)
• 1752 р. Б. Франклін здійснює досліди з уловлюванням атмосферної електрики за допомогою повітряного змію
• 1760 р. Б. Франклін спорудив перший блискавковідвід
• 1785 р. Ш. Кулон встановив закон взаємодії двох наелектризованих тіл і магнітів (закон Кулона)
• 1791 р. Л. Гальвані опублікував «Трактат про сили електрики при м’язовому русі», чим заклав основу електрофізіології
• 1800 р. А. Вольта винайшов джерело гальванічного струму – «вольтів стовп»
• 1803 р. В. Петров опублікував книгу «Вісті про гальвано-вольтові досліди, які проводив професор фізики Василь Петров», де описав відкриту ним електричну дугу і здійснені з нею досліди (плавка металів, спалювання різних речовин). Одержав електричну дугу і здійснив подібні досліди у 1810 р. також Х. Деві
• 1820 р. Г. Х. Ерстед відкрив магнітну дію струму.
• А. Ампер ввів у науку поняття про напрям електричного струму і встановив закон взаємодії струмів
• 1821 р. М. Фарадей відкрив явище руху провідника зі струмом навколо полюса постійного магніту.
• Х. Деві встановив залежність опору провідника від його довжини, поперечного перерізу і температури
• 1825 р. У. Стерджен винайшов електромагніт із залізним осердям
• 1827 р. Г. Ом відкрив закон, названий його ім’ям (закон Ома), і ввів поняття електрорушійної сили, електропровідності та сили струму
• 1831 р. М. Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції.
• Дж. Генрі та С. даль Негро незалежно один від одного збудували перший електродвигун
• 1832 р. Збудовані перші магнітоелектричні машини постійного струму зі стрижневим якорем
• 1833 р. Е.Х. Ленц сформулював «закон Ленца» і теоретично встановив оборотність генераторного і двигунного режимів
• 1834 р. М. Фарадей відкрив і опублікував закони електролізу
• 1842 р. Б. Якобі створив магнітоелектричний генератор з постійними магнітами
• 1845 р. Г. Кірхгоф встановив закономірності в розподілі електричного струму
• 1866 р. В. Сіменс продемонстрував першу електричну динамо-машину
• 1872 р. О. Лодигін винайшов електричну лампу розжарювання
• 1876 р. П. Яблочков винайшов електричну свічку – «свічку Яблочкова»
• 1879 р. Т. Едісон створив лампу розжарювання з вугільною ниткою, зручну для промислового виготовлення
• 1882 р. М. Депре збудував першу дослідну лінію передачі електричної енергії.
• Т. Едісон спорудив у Нью-Йорку першу електростанцію громадського використання
• 1888 р. М. Доліво-Добровольський створив перший трьохфазний генератор змінного струму з обертовим магнітним полем потужністю 2,2 кВт
• 1889 р. М. Доліво-Добровольський створив трьохфазний асинхронний електродвигун, винайшов трансформатор трьохфазного струму
• 1891 р. М. Доліво-Добровольський вперше здійснив електропередачу трьохфазного струму

3. Становлення атомної енергетики

• 1896 р., 1 березня А. Беккерель виявив новий тип випромінювання, який випромінювався урановими солями. Констатація цього факту розглядається як відкриття явища радіоактивності
• 1897 р. Е. Віхерт і Дж. Томсон незалежно один від одного відкрили електрон
• 1898 р. Г. Шмідт і незалежно від нього М. Склодовська-Кюрі виявили радіоактивність торію і його сполук
• 1898 р. П. і М. Кюрі заявили про відкриття полонію
• 1898 р. П. і М. Кюрі та Ж. Бемон повідомили про відкриття радію
• 1899 р. Е. Резерфорд виявив неоднорідність випромінювання урану: частину випромінювання, що легко поглинається, він назвав α-променями, а частину, що менше поглинається, – β-променями
• 1900 р. П. Війяр відкрив електромагнітне випромінювання радіоактивного походження, так звані γ-промені
• 1900 р. Е. Резерфорд відкрив газоподібний радіоелемент – еманацію торію. Описуючи властивості еманації, Резерфорд ввів поняття періоду напіврозпаду
• 1902 р. М. Кюрі визначила атомну масу радію, рівну 225
• 1903 р. Е. Резерфорд і Ф. Содді сформулювали основи теорії радіоактивного розпаду
• 1911 р. Е. Резерфорд запропонував і описав ядерну модель атома
• 1913 р. Н. Бор сформулював два основних постулати теорії атома: 1) умову існування стаціонарних станів атома і 2) умову частот випромінювання. За основу він прийняв ядерну модель атома Резерфорда і припустив, що процес випромінювання за своїм характером квантовий
• 1913 р., 4 грудня Ф. Содді сформулював закон радіоактивних зміщень і ввів у науку концепцію ізотопії
• 1920 р. Е. Резерфорд висловив припущення про існування нейтрону і важкого ізотопу водню
• 1932 р. У травні Кокрофт і Уолтон в лабораторії Резерфорда, а в жовтні Синельников, Вальтер і Лейпунський у Харкові розщепили ядро літію протонами на дві α-частинки:
• 11932 р. Д. Чедвік (в Англії) відкрив нейтрон
• 1934 р. І. і Ф. Жоліо-Кюрі відкрили явище штучної радіоактивності та спостерігали новий вид радіоактивних перетворень.
• Е. Фермі розробив теорію β-розпаду
• 1938 р. О. Ган і Ф. Штрассман відкрили явище поділу урану повільними нейтронами
• 1939 р. Л. Мейтнер і О. Фріш дали пояснення механізму поділу ядра урану
• 1939 р. Я.Б. Зельдович і Ю.Б. Харитон теоретично дослідили ланцюгову реакцію поділу урану швидкими нейтронами
• 1940 р. К.А. Петржак і Г.М. Фльоров виявили явище спонтанного поділу урану.
• Я.Б. Зельдович і Ю.Б. Харитон теоретично дослідили ланцюгову реакцію поділу урану повільними нейтронами і сформулювали умови ядерного вибуху
• 1942 р. Б. Кеннінгем і Л. Вернер вперше виділили вагові кількості чистого плутонію
• 1942 р., 2 грудня Під керівництвом Е. Фермі запущено перший в світі ядерний реактор
• 1945 р., 16 липня Вперше у світі був здійснений ядерний вибух (у США)
• 1946 р., 6 листопада Вперше у світі у США досягнув критичності перший у світі реактор на швидких нейтронах «Клементина» з плутонієм як паливо
• 1946 р., грудень Запущено перший в СРСР дослідний ядерний реактор Ф-1 нульової потужності
• 1951 р., грудень Вперше в світі за рахунок ядерної енергії одержано електричний струм з використанням ядерного реактора EBR-1 (США) на швидких нейтронах з електричною потужністю 200 кВт
• 1953 гр., 31 травня У США запущено перший у світі реактор корпусного типу «Марк-1» з водою під тиском (вода – теплоносій і уповільнювач), який став прототипом сучасних реакторів PWR і ВВЕР
• 1954 р., 27 червня У СРСР вступила в дію перша у світі промислова атомна електростанція потужністю 5000 кВт
• 1955 р., січень Перший у світі атомний підводний човен «Наутілус» з реактором корпусного типу спущений на воду у США