Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Люди очень давно на­учи­лись ис­поль­зо­вать энер­гию воды для того, чтобы вра­щать ра­бо­чие ко­ле­са мель­ниц, стан­ков, пи­ло­рам. Но по­сте­пен­но доля гид­ро­энер­гии в общем ко­ли­че­стве энер­гии, ис­поль­зу­е­мой че­ло­ве­ком, умень­ши­лась. Это свя­за­но с огра­ни­чен­ной воз­мож­но­стью пе­ре­да­чи энер­гии воды на боль­шие рас­сто­я­ния. С по­яв­ле­ни­ем элек­три­че­ской тур­би­ны, при­во­ди­мой в дви­же­ние водой, у гид­ро­энер­ге­ти­ки по­яви­лись новые пер­спек­ти­вы.

Гид­ро­элек­тро­стан­ция пред­став­ля­ет собой ком­плекс раз­лич­ных со­ору­же­ний и обо­ру­до­ва­ния, ис­поль­зо­ва­ние ко­то­рых поз­во­ля­ет пре­об­ра­зо­вы­вать энер­гию воды в элек­тро­энер­гию. Гид­ро­тех­ни­че­ские со­ору­же­ния обес­пе­чи­ва­ют не­об­хо­ди­мую кон­цен­тра­цию по­то­ка воды, а даль­ней­шие про­цес­сы про­из­во­дят­ся при по­мо­щи со­от­вет­ству­ю­ще­го обо­ру­до­ва­ния.

Гид­ро­элек­тро­стан­ции воз­во­дят­ся на реках, со­ору­жая пло­ти­ны и во­до­хра­ни­ли­ща. Боль­шое зна­че­ние для эф­фек­тив­но­сти ра­бо­ты стан­ции имеет выбор места. Не­об­хо­ди­мо на­ли­чие двух фак­то­ров: га­ран­ти­ро­ван­ная обес­пе­чен­ность водой в те­че­ние всего года и как можно боль­ший уклон реки. Гид­ро­элек­тро­стан­ции раз­де­ля­ют­ся на пло­тин­ные (не­об­хо­ди­мый уро­вень реки обес­пе­чи­ва­ет­ся за счёт стро­и­тель­ства пло­ти­ны) и де­ри­ва­ци­он­ные (про­из­во­дит­ся отвод воды из реч­но­го русла к месту с боль­шой раз­но­стью уров­ней).

От­ли­чать­ся может и рас­по­ло­же­ние со­ору­же­ний стан­ции. На­при­мер, зда­ние стан­ции может вхо­дить в со­став во­до­на­пор­ных со­ору­же­ний (так на­зы­ва­е­мые рус­ло­вые стан­ции) или рас­по­ла­гать­ся за пло­ти­ной (при­пло­тин­ные стан­ции).

Гид­ро­элек­тро­стан­ция (ГЭС)  — элек­тро­стан­ция, в ка­че­стве ис­точ­ни­ка энер­гии ис­поль­зу­ю­щая энер­гию вод­но­го по­то­ка. Гид­ро­элек­тро­стан­ции обыч­но стро­ят на реках, со­ору­жая пло­ти­ны и во­до­хра­ни­ли­ща.

Для эф­фек­тив­но­го про­из­вод­ства элек­тро­энер­гии на ГЭС не­об­хо­ди­мы два ос­нов­ных фак­то­ра: га­ран­ти­ро­ван­ная обес­пе­чен­ность водой круг­лый год и воз­мож­но боль­шие укло­ны реки, бла­го­при­ят­ству­ют гид­ро­стро­и­тель­ству ка­ньо­но­об­раз­ные виды ре­лье­фа.

Ра­бо­та гид­ро­элек­тро­стан­ций ос­но­ва­на на ис­поль­зо­ва­нии ки­не­ти­че­ской энер­гии па­да­ю­щей воды. Для пре­об­ра­зо­ва­ния этой энер­гии при­ме­ня­ют­ся тур­би­на и ге­не­ра­тор. Сна­ча­ла эти устрой­ства вы­ра­ба­ты­ва­ют ме­ха­ни­че­скую энер­гию, а затем уже элек­тро­энер­гию. Тур­би­ны и ге­не­ра­то­ры могут уста­нав­ли­вать­ся не­по­сред­ствен­но в дамбе или возле неё. В не­ко­то­рых слу­ча­ях ис­поль­зу­ет­ся тру­бо­про­вод, по­сред­ством ко­то­ро­го вода, на­хо­дя­ща­я­ся под дав­ле­ни­ем, под­во­дит­ся ниже уров­ня дамбы или к во­до­за­бор­но­му узлу ГЭС.

Ин­ди­ка­то­ра­ми мощ­но­сти гид­ро­элек­тро­стан­ций яв­ля­ют­ся две пе­ре­мен­ные: рас­ход воды, ко­то­рый из­ме­ря­ет­ся в ку­би­че­ских мет­рах и гид­ро­ста­ти­че­ский напор. По­след­ний по­ка­за­тель пред­став­ля­ет собой раз­ность высот между на­чаль­ной и ко­неч­ной точ­кой па­де­ния воды. Про­ект стан­ции может ос­но­вы­вать­ся на каком-то одном из этих по­ка­за­те­лей или на обоих.

Со­вре­мен­ные тех­но­ло­гии про­из­вод­ства гид­ро­элек­тро­энер­гии поз­во­ля­ют по­лу­чать до­воль­но вы­со­кий КПД. Ино­гда он в два раза пре­вы­ша­ет ана­ло­гич­ные по­ка­за­те­ли обыч­ных теп­ло­элек­тро­стан­ций. Во мно­гом такая эф­фек­тив­ность обес­пе­чи­ва­ет­ся осо­бен­но­стя­ми обо­ру­до­ва­ния гид­ро­элек­тро­стан­ций. Оно очень надёжно, да и поль­зо­вать­ся им про­сто.

Кроме того, всё ис­поль­зу­е­мое обо­ру­до­ва­ние об­ла­да­ет ещё одним важ­ным пре­иму­ще­ством. Это дли­тель­ный срок служ­бы, что объ­яс­ня­ет­ся от­сут­стви­ем теп­ло­ты в про­цес­се про­из­вод­ства. И дей­стви­тель­но часто ме­нять обо­ру­до­ва­ние не нужно, по­лом­ки слу­ча­ют­ся край­не редко. Ми­ни­маль­ный срок служ­бы элек­тро­стан­ций – около пя­ти­де­ся­ти лет. А на про­сто­рах быв­ше­го Со­вет­ско­го Союза успеш­но функ­ци­о­ни­ру­ют стан­ции, по­стро­ен­ные в два­дца­тых или трид­ца­тых годах про­шло­го века. Управ­ле­ние гид­ро­элек­тро­стан­ци­я­ми осу­ществ­ля­ет­ся через цен­траль­ный узел, и вслед­ствие этого в боль­шин­стве слу­ча­ев там ра­бо­та­ет не­боль­шой пер­со­нал.

Прин­цип ра­бо­ты ГЭС до­ста­точ­но прост. Цепь гид­ро­тех­ни­че­ских со­ору­же­ний обес­пе­чи­ва­ет не­об­хо­ди­мый напор воды, по­сту­па­ю­щей на ло­па­сти гид­ро­тур­би­ны, ко­то­рая при­во­дит в дей­ствие ге­не­ра­то­ры, вы­ра­ба­ты­ва­ю­щие элек­тро­энер­гию.

Не­об­хо­ди­мый напор воды об­ра­зу­ет­ся по­сред­ством стро­и­тель­ства пло­ти­ны, и как след­ствие кон­цен­тра­ции реки в опре­де­лен­ном месте, или де­ри­ва­ци­ей  — есте­ствен­ным током воды. В не­ко­то­рых слу­ча­ях для по­лу­че­ния не­об­хо­ди­мо­го на­по­ра воды ис­поль­зу­ют сов­мест­но и пло­ти­ну, и де­ри­ва­цию.

Не­по­сред­ствен­но в самом зда­нии гид­ро­элек­тро­стан­ции рас­по­ла­га­ет­ся все энер­ге­ти­че­ское обо­ру­до­ва­ние. В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния, оно имеет свое опре­де­лен­ное де­ле­ние. В ма­шин­ном зале рас­по­ло­же­ны гид­ро­аг­ре­га­ты, не­по­сред­ствен­но пре­об­ра­зу­ю­щие энер­гию тока воды в элек­три­че­скую энер­гию. Есть еще все­воз­мож­ное до­пол­ни­тель­ное обо­ру­до­ва­ние, устрой­ства управ­ле­ния и кон­тро­ля над ра­бо­той ГЭС, транс­фор­ма­тор­ная стан­ция, рас­пре­де­ли­тель­ные устрой­ства и мно­гое дру­гое.

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Люди очень давно на­учи­лись ис­поль­зо­вать энер­гию воды для того, чтобы вра­щать ра­бо­чие ко­ле­са мель­ниц, стан­ков, пи­ло­рам. Но по­сте­пен­но доля гид­ро­энер­гии в общем ко­ли­че­стве энер­гии, ис­поль­зу­е­мой че­ло­ве­ком, умень­ши­лась. Это свя­за­но с огра­ни­чен­ной воз­мож­но­стью пе­ре­да­чи энер­гии воды на боль­шие рас­сто­я­ния. С по­яв­ле­ни­ем элек­три­че­ской тур­би­ны, при­во­ди­мой в дви­же­ние водой, у гид­ро­энер­ге­ти­ки по­яви­лись новые пер­спек­ти­вы.

Гид­ро­элек­тро­стан­ция пред­став­ля­ет собой ком­плекс раз­лич­ных со­ору­же­ний и обо­ру­до­ва­ния, ис­поль­зо­ва­ние ко­то­рых поз­во­ля­ет пре­об­ра­зо­вы­вать энер­гию воды в элек­тро­энер­гию. Гид­ро­тех­ни­че­ские со­ору­же­ния обес­пе­чи­ва­ют не­об­хо­ди­мую кон­цен­тра­цию по­то­ка воды, а даль­ней­шие про­цес­сы про­из­во­дят­ся при по­мо­щи со­от­вет­ству­ю­ще­го обо­ру­до­ва­ния.

Гид­ро­элек­тро­стан­ции воз­во­дят­ся на реках, со­ору­жая пло­ти­ны и во­до­хра­ни­ли­ща. Боль­шое зна­че­ние для эф­фек­тив­но­сти ра­бо­ты стан­ции имеет выбор места. Не­об­хо­ди­мо на­ли­чие двух фак­то­ров: га­ран­ти­ро­ван­ная обес­пе­чен­ность водой в те­че­ние всего года и как можно боль­ший уклон реки. Гид­ро­элек­тро­стан­ции раз­де­ля­ют­ся на пло­тин­ные (не­об­хо­ди­мый уро­вень реки обес­пе­чи­ва­ет­ся за счёт стро­и­тель­ства пло­ти­ны) и де­ри­ва­ци­он­ные (про­из­во­дит­ся отвод воды из реч­но­го русла к месту с боль­шой раз­но­стью уров­ней).

От­ли­чать­ся может и рас­по­ло­же­ние со­ору­же­ний стан­ции. На­при­мер, зда­ние стан­ции может вхо­дить в со­став во­до­на­пор­ных со­ору­же­ний (так на­зы­ва­е­мые рус­ло­вые стан­ции) или рас­по­ла­гать­ся за пло­ти­ной (при­пло­тин­ные стан­ции).

Гид­ро­элек­тро­стан­ция (ГЭС)  — элек­тро­стан­ция, в ка­че­стве ис­точ­ни­ка энер­гии ис­поль­зу­ю­щая энер­гию вод­но­го по­то­ка. Гид­ро­элек­тро­стан­ции обыч­но стро­ят на реках, со­ору­жая пло­ти­ны и во­до­хра­ни­ли­ща.

Для эф­фек­тив­но­го про­из­вод­ства элек­тро­энер­гии на ГЭС не­об­хо­ди­мы два ос­нов­ных фак­то­ра: га­ран­ти­ро­ван­ная обес­пе­чен­ность водой круг­лый год и воз­мож­но боль­шие укло­ны реки, бла­го­при­ят­ству­ют гид­ро­стро­и­тель­ству ка­ньо­но­об­раз­ные виды ре­лье­фа.

Ра­бо­та гид­ро­элек­тро­стан­ций ос­но­ва­на на ис­поль­зо­ва­нии ки­не­ти­че­ской энер­гии па­да­ю­щей воды. Для пре­об­ра­зо­ва­ния этой энер­гии при­ме­ня­ют­ся тур­би­на и ге­не­ра­тор. Сна­ча­ла эти устрой­ства вы­ра­ба­ты­ва­ют ме­ха­ни­че­скую энер­гию, а затем уже элек­тро­энер­гию. Тур­би­ны и ге­не­ра­то­ры могут уста­нав­ли­вать­ся не­по­сред­ствен­но в дамбе или возле неё. В не­ко­то­рых слу­ча­ях ис­поль­зу­ет­ся тру­бо­про­вод, по­сред­ством ко­то­ро­го вода, на­хо­дя­ща­я­ся под дав­ле­ни­ем, под­во­дит­ся ниже уров­ня дамбы или к во­до­за­бор­но­му узлу ГЭС.

Ин­ди­ка­то­ра­ми мощ­но­сти гид­ро­элек­тро­стан­ций яв­ля­ют­ся две пе­ре­мен­ные: рас­ход воды, ко­то­рый из­ме­ря­ет­ся в ку­би­че­ских мет­рах и гид­ро­ста­ти­че­ский напор. По­след­ний по­ка­за­тель пред­став­ля­ет собой раз­ность высот между на­чаль­ной и ко­неч­ной точ­кой па­де­ния воды. Про­ект стан­ции может ос­но­вы­вать­ся на каком-то одном из этих по­ка­за­те­лей или на обоих.

Со­вре­мен­ные тех­но­ло­гии про­из­вод­ства гид­ро­элек­тро­энер­гии поз­во­ля­ют по­лу­чать до­воль­но вы­со­кий КПД. Ино­гда он в два раза пре­вы­ша­ет ана­ло­гич­ные по­ка­за­те­ли обыч­ных теп­ло­элек­тро­стан­ций. Во мно­гом такая эф­фек­тив­ность обес­пе­чи­ва­ет­ся осо­бен­но­стя­ми обо­ру­до­ва­ния гид­ро­элек­тро­стан­ций. Оно очень надёжно, да и поль­зо­вать­ся им про­сто.

Кроме того, всё ис­поль­зу­е­мое обо­ру­до­ва­ние об­ла­да­ет ещё одним важ­ным пре­иму­ще­ством. Это дли­тель­ный срок служ­бы, что объ­яс­ня­ет­ся от­сут­стви­ем теп­ло­ты в про­цес­се про­из­вод­ства. И дей­стви­тель­но часто ме­нять обо­ру­до­ва­ние не нужно, по­лом­ки слу­ча­ют­ся край­не редко. Ми­ни­маль­ный срок служ­бы элек­тро­стан­ций – около пя­ти­де­ся­ти лет. А на про­сто­рах быв­ше­го Со­вет­ско­го Союза успеш­но функ­ци­о­ни­ру­ют стан­ции, по­стро­ен­ные в два­дца­тых или трид­ца­тых годах про­шло­го века. Управ­ле­ние гид­ро­элек­тро­стан­ци­я­ми осу­ществ­ля­ет­ся через цен­траль­ный узел, и вслед­ствие этого в боль­шин­стве слу­ча­ев там ра­бо­та­ет не­боль­шой пер­со­нал.

Прин­цип ра­бо­ты ГЭС до­ста­точ­но прост. Цепь гид­ро­тех­ни­че­ских со­ору­же­ний обес­пе­чи­ва­ет не­об­хо­ди­мый напор воды, по­сту­па­ю­щей на ло­па­сти гид­ро­тур­би­ны, ко­то­рая при­во­дит в дей­ствие ге­не­ра­то­ры, вы­ра­ба­ты­ва­ю­щие элек­тро­энер­гию.

Не­об­хо­ди­мый напор воды об­ра­зу­ет­ся по­сред­ством стро­и­тель­ства пло­ти­ны, и как след­ствие кон­цен­тра­ции реки в опре­де­лен­ном месте, или де­ри­ва­ци­ей  — есте­ствен­ным током воды. В не­ко­то­рых слу­ча­ях для по­лу­че­ния не­об­хо­ди­мо­го на­по­ра воды ис­поль­зу­ют сов­мест­но и пло­ти­ну, и де­ри­ва­цию.

Не­по­сред­ствен­но в самом зда­нии гид­ро­элек­тро­стан­ции рас­по­ла­га­ет­ся все энер­ге­ти­че­ское обо­ру­до­ва­ние. В за­ви­си­мо­сти от на­зна­че­ния, оно имеет свое опре­де­лен­ное де­ле­ние. В ма­шин­ном зале рас­по­ло­же­ны гид­ро­аг­ре­га­ты, не­по­сред­ствен­но пре­об­ра­зу­ю­щие энер­гию тока воды в элек­три­че­скую энер­гию. Есть еще все­воз­мож­ное до­пол­ни­тель­ное обо­ру­до­ва­ние, устрой­ства управ­ле­ния и кон­тро­ля над ра­бо­той ГЭС, транс­фор­ма­тор­ная стан­ция, рас­пре­де­ли­тель­ные устрой­ства и мно­гое дру­гое.

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16—18.

Одним из самых рас­про­стра­нен­ных ма­те­ри­а­лов, с ко­то­рым все­гда пред­по­чи­та­ли ра­бо­тать люди, был ме­талл. Все ме­тал­лы имеют ряд свойств, ко­то­рые поз­во­ля­ют объ­еди­нять их в одну боль­шую груп­пу ве­ществ. В свою оче­редь, эти свой­ства объ­яс­ня­ет кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов. К спе­ци­фи­че­ским свой­ствам рас­смат­ри­ва­е­мых ве­ществ от­но­сят сле­ду­ю­щие:

1.  Ме­тал­ли­че­ский блеск. Все пред­ста­ви­те­ли про­стых ве­ществ им об­ла­да­ют, при­чем боль­шин­ство оди­на­ко­вым се­реб­ри­сто-белым цве­том. Лишь не­ко­то­рые (зо­ло­то, медь, спла­вы) от­ли­ча­ют­ся.

2.  Ков­кость и пла­стич­ность - спо­соб­ность де­фор­ми­ро­вать­ся и вос­ста­нав­ли­вать­ся до­ста­точ­но легко. У раз­ных пред­ста­ви­те­лей вы­ра­же­на в не­оди­на­ко­вой мере.

3.  Элек­тро­про­вод­ность и теп­ло­про­вод­ность - одно из ос­нов­ных свойств, ко­то­рое опре­де­ля­ет об­ла­сти при­ме­не­ния ме­тал­ла и его спла­вов.

Кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов и спла­вов объ­яс­ня­ет при­чи­ну каж­до­го из обо­зна­чен­ных свойств и го­во­рит о вы­ра­жен­но­сти их у каж­до­го кон­крет­но­го пред­ста­ви­те­ля. Если знать осо­бен­но­сти та­ко­го стро­е­ния, то можно вли­ять на свой­ства об­раз­ца и под­стра­и­вать его под нуж­ные па­ра­мет­ры, что и де­ла­ют люди уже мно­гие де­ся­ти­ле­тия.

Кри­сталл  — это услов­ное гра­фи­че­ское изоб­ра­же­ние, по­стро­ен­ное путем пе­ре­се­че­ния во­об­ра­жа­е­мых линий через атомы, ко­то­рые вы­стра­и­ва­ют тело. Дру­ги­ми сло­ва­ми, каж­дый ме­талл со­сто­ит из ато­мов. Они рас­по­ла­га­ют­ся в нем не ха­о­тич­но, а очень пра­виль­но и по­сле­до­ва­тель­но. Так вот, если мыс­лен­но со­еди­нить все эти ча­сти­цы в одну струк­ту­ру, то по­лу­чит­ся изоб­ра­же­ние в виде пра­виль­но­го гео­мет­ри­че­ско­го тела какой-либо формы. Это и при­ня­то на­зы­вать кри­стал­ли­че­ской ре­шет­кой ме­тал­ла. Она очень слож­ная и про­стран­ствен­но объ­ем­ная, по­это­му для упро­ще­ния по­ка­зы­ва­ют не всю ее, а лишь часть, эле­мен­тар­ную ячей­ку. Со­во­куп­ность таких ячеек, со­бран­ная вме­сте и от­ра­жен­ная в трех­мер­ном про­стран­стве, и об­ра­зу­ет кри­стал­ли­че­ские ре­шет­ки.

Сама эле­мен­тар­ная ячей­ка – это набор ато­мов, ко­то­рые рас­по­ла­га­ют­ся на опре­де­лен­ном рас­сто­я­нии друг от друга и ко­ор­ди­ни­ру­ют во­круг себя стро­го фик­си­ро­ван­ное число дру­гих ча­стиц. Она ха­рак­те­ри­зу­ет­ся плот­но­стью упа­ков­ки, рас­сто­я­ни­ем между со­став­ны­ми струк­ту­ра­ми, ко­ор­ди­на­ци­он­ным чис­лом. В целом все эти па­ра­мет­ры яв­ля­ют­ся ха­рак­те­ри­сти­кой и всего кри­стал­ла, а зна­чит, от­ра­жа­ют и про­яв­ля­е­мые ме­тал­лом свой­ства. Су­ще­ству­ет не­сколь­ко раз­но­вид­но­стей кри­стал­ли­че­ских ре­ше­ток. Объ­еди­ня­ет их все одна осо­бен­ность – в узлах на­хо­дят­ся атомы, а внут­ри рас­по­ла­га­ет­ся об­ла­ко элек­трон­но­го газа, ко­то­рое фор­ми­ру­ет­ся путем сво­бод­но­го пе­ре­дви­же­ния элек­тро­нов внут­ри кри­стал­ла.

Че­тыр­на­дцать ва­ри­ан­тов стро­е­ния ре­шет­ки при­ня­то объ­еди­нять в три ос­нов­ных типа. Они сле­ду­ю­щие:

1.  Объ­ем­но-цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

2.  Гек­са­го­наль­ная плот­но­упа­ко­ван­ная.

3.  Гра­не­цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

В за­ви­си­мо­сти от типа кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки ме­ня­ет­ся ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния, а также тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ме­тал­лов. При уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры про­ис­хо­дит рас­ши­ре­ние твер­до­го тела, ко­то­рое на­зы­ва­ют теп­ло­вым рас­ши­ре­ни­ем. Его делят на ли­ней­ное и объ­ем­ное теп­ло­вое рас­ши­ре­ние. Ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния на­зы­ва­ют фи­зи­че­скую ве­ли­чи­ну ха­рак­те­ри­зу­ю­щую из­ме­не­ние ли­ней­ных раз­ме­ров твер­до­го тела при из­ме­не­нии его тем­пе­ра­ту­ры. Опе­ри­ру­ют, обыч­но сред­ним ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния. Он при­ве­ден в чет­вер­том столб­це таб­ли­цы. Ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния от­но­сят к ха­рак­те­ри­сти­кам теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния ма­те­ри­а­ла.

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16—18.

Одним из самых рас­про­стра­нен­ных ма­те­ри­а­лов, с ко­то­рым все­гда пред­по­чи­та­ли ра­бо­тать люди, был ме­талл. Все ме­тал­лы имеют ряд свойств, ко­то­рые поз­во­ля­ют объ­еди­нять их в одну боль­шую груп­пу ве­ществ. В свою оче­редь, эти свой­ства объ­яс­ня­ет кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов. К спе­ци­фи­че­ским свой­ствам рас­смат­ри­ва­е­мых ве­ществ от­но­сят сле­ду­ю­щие:

1.  Ме­тал­ли­че­ский блеск. Все пред­ста­ви­те­ли про­стых ве­ществ им об­ла­да­ют, при­чем боль­шин­ство оди­на­ко­вым се­реб­ри­сто-белым цве­том. Лишь не­ко­то­рые (зо­ло­то, медь, спла­вы) от­ли­ча­ют­ся.

2.  Ков­кость и пла­стич­ность - спо­соб­ность де­фор­ми­ро­вать­ся и вос­ста­нав­ли­вать­ся до­ста­точ­но легко. У раз­ных пред­ста­ви­те­лей вы­ра­же­на в не­оди­на­ко­вой мере.

3.  Элек­тро­про­вод­ность и теп­ло­про­вод­ность - одно из ос­нов­ных свойств, ко­то­рое опре­де­ля­ет об­ла­сти при­ме­не­ния ме­тал­ла и его спла­вов.

Кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов и спла­вов объ­яс­ня­ет при­чи­ну каж­до­го из обо­зна­чен­ных свойств и го­во­рит о вы­ра­жен­но­сти их у каж­до­го кон­крет­но­го пред­ста­ви­те­ля. Если знать осо­бен­но­сти та­ко­го стро­е­ния, то можно вли­ять на свой­ства об­раз­ца и под­стра­и­вать его под нуж­ные па­ра­мет­ры, что и де­ла­ют люди уже мно­гие де­ся­ти­ле­тия.

Кри­сталл  — это услов­ное гра­фи­че­ское изоб­ра­же­ние, по­стро­ен­ное путем пе­ре­се­че­ния во­об­ра­жа­е­мых линий через атомы, ко­то­рые вы­стра­и­ва­ют тело. Дру­ги­ми сло­ва­ми, каж­дый ме­талл со­сто­ит из ато­мов. Они рас­по­ла­га­ют­ся в нем не ха­о­тич­но, а очень пра­виль­но и по­сле­до­ва­тель­но. Так вот, если мыс­лен­но со­еди­нить все эти ча­сти­цы в одну струк­ту­ру, то по­лу­чит­ся изоб­ра­же­ние в виде пра­виль­но­го гео­мет­ри­че­ско­го тела какой-либо формы. Это и при­ня­то на­зы­вать кри­стал­ли­че­ской ре­шет­кой ме­тал­ла. Она очень слож­ная и про­стран­ствен­но объ­ем­ная, по­это­му для упро­ще­ния по­ка­зы­ва­ют не всю ее, а лишь часть, эле­мен­тар­ную ячей­ку. Со­во­куп­ность таких ячеек, со­бран­ная вме­сте и от­ра­жен­ная в трех­мер­ном про­стран­стве, и об­ра­зу­ет кри­стал­ли­че­ские ре­шет­ки.

Сама эле­мен­тар­ная ячей­ка – это набор ато­мов, ко­то­рые рас­по­ла­га­ют­ся на опре­де­лен­ном рас­сто­я­нии друг от друга и ко­ор­ди­ни­ру­ют во­круг себя стро­го фик­си­ро­ван­ное число дру­гих ча­стиц. Она ха­рак­те­ри­зу­ет­ся плот­но­стью упа­ков­ки, рас­сто­я­ни­ем между со­став­ны­ми струк­ту­ра­ми, ко­ор­ди­на­ци­он­ным чис­лом. В целом все эти па­ра­мет­ры яв­ля­ют­ся ха­рак­те­ри­сти­кой и всего кри­стал­ла, а зна­чит, от­ра­жа­ют и про­яв­ля­е­мые ме­тал­лом свой­ства. Су­ще­ству­ет не­сколь­ко раз­но­вид­но­стей кри­стал­ли­че­ских ре­ше­ток. Объ­еди­ня­ет их все одна осо­бен­ность – в узлах на­хо­дят­ся атомы, а внут­ри рас­по­ла­га­ет­ся об­ла­ко элек­трон­но­го газа, ко­то­рое фор­ми­ру­ет­ся путем сво­бод­но­го пе­ре­дви­же­ния элек­тро­нов внут­ри кри­стал­ла.

Че­тыр­на­дцать ва­ри­ан­тов стро­е­ния ре­шет­ки при­ня­то объ­еди­нять в три ос­нов­ных типа. Они сле­ду­ю­щие:

1.  Объ­ем­но-цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

2.  Гек­са­го­наль­ная плот­но­упа­ко­ван­ная.

3.  Гра­не­цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

В за­ви­си­мо­сти от типа кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки ме­ня­ет­ся ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния, а также тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ме­тал­лов. При уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры про­ис­хо­дит рас­ши­ре­ние твер­до­го тела, ко­то­рое на­зы­ва­ют теп­ло­вым рас­ши­ре­ни­ем. Его делят на ли­ней­ное и объ­ем­ное теп­ло­вое рас­ши­ре­ние. Ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния на­зы­ва­ют фи­зи­че­скую ве­ли­чи­ну ха­рак­те­ри­зу­ю­щую из­ме­не­ние ли­ней­ных раз­ме­ров твер­до­го тела при из­ме­не­нии его тем­пе­ра­ту­ры. Опе­ри­ру­ют, обыч­но сред­ним ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния. Он при­ве­ден в чет­вер­том столб­це таб­ли­цы. Ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния от­но­сят к ха­рак­те­ри­сти­кам теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния ма­те­ри­а­ла.

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 16—18.

Одним из самых рас­про­стра­нен­ных ма­те­ри­а­лов, с ко­то­рым все­гда пред­по­чи­та­ли ра­бо­тать люди, был ме­талл. Все ме­тал­лы имеют ряд свойств, ко­то­рые поз­во­ля­ют объ­еди­нять их в одну боль­шую груп­пу ве­ществ. В свою оче­редь, эти свой­ства объ­яс­ня­ет кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов. К спе­ци­фи­че­ским свой­ствам рас­смат­ри­ва­е­мых ве­ществ от­но­сят сле­ду­ю­щие:

1.  Ме­тал­ли­че­ский блеск. Все пред­ста­ви­те­ли про­стых ве­ществ им об­ла­да­ют, при­чем боль­шин­ство оди­на­ко­вым се­реб­ри­сто-белым цве­том. Лишь не­ко­то­рые (зо­ло­то, медь, спла­вы) от­ли­ча­ют­ся.

2.  Ков­кость и пла­стич­ность - спо­соб­ность де­фор­ми­ро­вать­ся и вос­ста­нав­ли­вать­ся до­ста­точ­но легко. У раз­ных пред­ста­ви­те­лей вы­ра­же­на в не­оди­на­ко­вой мере.

3.  Элек­тро­про­вод­ность и теп­ло­про­вод­ность - одно из ос­нов­ных свойств, ко­то­рое опре­де­ля­ет об­ла­сти при­ме­не­ния ме­тал­ла и его спла­вов.

Кри­стал­ли­че­ское стро­е­ние ме­тал­лов и спла­вов объ­яс­ня­ет при­чи­ну каж­до­го из обо­зна­чен­ных свойств и го­во­рит о вы­ра­жен­но­сти их у каж­до­го кон­крет­но­го пред­ста­ви­те­ля. Если знать осо­бен­но­сти та­ко­го стро­е­ния, то можно вли­ять на свой­ства об­раз­ца и под­стра­и­вать его под нуж­ные па­ра­мет­ры, что и де­ла­ют люди уже мно­гие де­ся­ти­ле­тия.

Кри­сталл  — это услов­ное гра­фи­че­ское изоб­ра­же­ние, по­стро­ен­ное путем пе­ре­се­че­ния во­об­ра­жа­е­мых линий через атомы, ко­то­рые вы­стра­и­ва­ют тело. Дру­ги­ми сло­ва­ми, каж­дый ме­талл со­сто­ит из ато­мов. Они рас­по­ла­га­ют­ся в нем не ха­о­тич­но, а очень пра­виль­но и по­сле­до­ва­тель­но. Так вот, если мыс­лен­но со­еди­нить все эти ча­сти­цы в одну струк­ту­ру, то по­лу­чит­ся изоб­ра­же­ние в виде пра­виль­но­го гео­мет­ри­че­ско­го тела какой-либо формы. Это и при­ня­то на­зы­вать кри­стал­ли­че­ской ре­шет­кой ме­тал­ла. Она очень слож­ная и про­стран­ствен­но объ­ем­ная, по­это­му для упро­ще­ния по­ка­зы­ва­ют не всю ее, а лишь часть, эле­мен­тар­ную ячей­ку. Со­во­куп­ность таких ячеек, со­бран­ная вме­сте и от­ра­жен­ная в трех­мер­ном про­стран­стве, и об­ра­зу­ет кри­стал­ли­че­ские ре­шет­ки.

Сама эле­мен­тар­ная ячей­ка – это набор ато­мов, ко­то­рые рас­по­ла­га­ют­ся на опре­де­лен­ном рас­сто­я­нии друг от друга и ко­ор­ди­ни­ру­ют во­круг себя стро­го фик­си­ро­ван­ное число дру­гих ча­стиц. Она ха­рак­те­ри­зу­ет­ся плот­но­стью упа­ков­ки, рас­сто­я­ни­ем между со­став­ны­ми струк­ту­ра­ми, ко­ор­ди­на­ци­он­ным чис­лом. В целом все эти па­ра­мет­ры яв­ля­ют­ся ха­рак­те­ри­сти­кой и всего кри­стал­ла, а зна­чит, от­ра­жа­ют и про­яв­ля­е­мые ме­тал­лом свой­ства. Су­ще­ству­ет не­сколь­ко раз­но­вид­но­стей кри­стал­ли­че­ских ре­ше­ток. Объ­еди­ня­ет их все одна осо­бен­ность – в узлах на­хо­дят­ся атомы, а внут­ри рас­по­ла­га­ет­ся об­ла­ко элек­трон­но­го газа, ко­то­рое фор­ми­ру­ет­ся путем сво­бод­но­го пе­ре­дви­же­ния элек­тро­нов внут­ри кри­стал­ла.

Че­тыр­на­дцать ва­ри­ан­тов стро­е­ния ре­шет­ки при­ня­то объ­еди­нять в три ос­нов­ных типа. Они сле­ду­ю­щие:

1.  Объ­ем­но-цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

2.  Гек­са­го­наль­ная плот­но­упа­ко­ван­ная.

3.  Гра­не­цен­три­ро­ван­ная ку­би­че­ская.

В за­ви­си­мо­сти от типа кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки ме­ня­ет­ся ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния, а также тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ме­тал­лов. При уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры про­ис­хо­дит рас­ши­ре­ние твер­до­го тела, ко­то­рое на­зы­ва­ют теп­ло­вым рас­ши­ре­ни­ем. Его делят на ли­ней­ное и объ­ем­ное теп­ло­вое рас­ши­ре­ние. Ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния на­зы­ва­ют фи­зи­че­скую ве­ли­чи­ну ха­рак­те­ри­зу­ю­щую из­ме­не­ние ли­ней­ных раз­ме­ров твер­до­го тела при из­ме­не­нии его тем­пе­ра­ту­ры. Опе­ри­ру­ют, обыч­но сред­ним ко­эф­фи­ци­ен­том ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния. Он при­ве­ден в чет­вер­том столб­це таб­ли­цы. Ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния от­но­сят к ха­рак­те­ри­сти­кам теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния ма­те­ри­а­ла.