Hőerőgép. A hőmotor hatásfoka. Carnot hőmotor ideális ciklusa Ideális carnot hőmotor

A motor által végzett munka egyenlő:

Ezt a folyamatot először a francia mérnök és tudós, N. LS Carnot vette figyelembe 1824-ben a "Reflexiók a tűz hajtóerejéről és az ezen erő fejlesztésére képes gépekről" című könyvében.

Carnot kutatásának célja az volt, hogy feltárja az akkori hőgépek tökéletlenségének okait (≤ 5%-os hatásfokuk volt), és megoldási lehetőségeket keressen ezek fejlesztésére.

A Carnot-ciklus a lehető leghatékonyabb. Hatékonysága maximális.

Az ábra a körfolyamat termodinamikai folyamatait mutatja be. Az izoterm tágulás folyamatában (1-2) hőmérsékleten T 1 , a munka a fűtőberendezés belső energiájának változtatásával, azaz a hőmennyiség gázba juttatásával történik K:

A 12 = K 1 ,

A kompresszió előtti gázhűtés (3-4) adiabatikus expanzió során (2-3) történik. A belső energia változása ΔU 23 az adiabatikus folyamatban ( Q = 0) teljesen mechanikai munkára alakítják át:

A 23 = -ΔU 23 ,

A gáz hőmérséklete az adiabatikus expanzió következtében (2-3) a hűtőszekrény hőmérsékletére csökken T 2 < T 1 ... A folyamatban (3-4) a gáz izotermikusan összenyomódik, a hőmennyiséget átadva a hűtőnek Q 2:

A 34 = Q 2,

A ciklus az adiabatikus kompressziós eljárással (4-1) ér véget, amelyben a gázt hőmérsékletre melegítik T 1.

Az ideális gázzal üzemelő hőgépek hatásfokának maximális értéke a Carnot-ciklus szerint:

.

A képlet lényege a bizonyított VAL VEL... Carnot tétele, amely szerint egyetlen hőmotor hatásfoka nem haladhatja meg a fűtő és a hűtőszekrény azonos hőmérsékletén végrehajtott Carnot-ciklus hatásfokát.

A modern valóság a hőmotorok széles körű alkalmazását jelenti. Számos kísérlet villanymotorra cserélésére eddig kudarcot vallott. Az autonóm rendszerekben a villamos energia felhalmozódásával kapcsolatos problémákat nagy nehézségek árán oldják meg.

Az elektromos akkumulátorok gyártástechnológiájának problémái, figyelembe véve azok hosszú távú használatát, továbbra is sürgetőek. Az elektromos járművek sebességi jellemzői messze eltérnek a belső égésű motorral hajtott autókétól.

A hibrid motorok létrehozásának első lépései jelentősen csökkenthetik a káros kibocsátást a nagyvárosokban, megoldva a környezeti problémákat.

Egy kis történelem

A gőz energiájának mozgási energiává alakításának lehetősége az ókorban ismert volt. Kr.e. 130: Az alexandriai Heron filozófus gőzjátékot, az eolipilt mutatott be a közönségnek. A gőzzel megtöltött gömb forogni kezdett a belőle kiáramló sugarak hatására. A modern gőzturbináknak ezt a prototípusát akkoriban nem használták.

Sok éven és évszázadon át a filozófus fejlődését csak vicces játéknak tekintették. 1629-ben az olasz D. Branchi megalkotott egy aktív turbinát. A gőz egy pengékkel felszerelt tárcsát indított el.

Ettől a pillanattól kezdve megkezdődött a gőzgépek gyors fejlődése.

Fűtőgép

Az üzemanyagot a gépek és mechanizmusok alkatrészeinek mozgási energiájává alakítják a hőgépekben.

A gépek fő részei: fűtő (külről energiát nyerő rendszer), munkafolyadék (hasznos műveletet végez), hűtőszekrény.

A fűtőberendezést úgy alakították ki, hogy a munkaközeg elegendő belső energiát halmozzon fel a hasznos munkához. A hűtőszekrény eltávolítja a felesleges energiát.

A hatékonyság fő jellemzőjét a hőmotorok hatásfokának nevezik. Ez az érték megmutatja, hogy a fűtésre fordított energia mekkora részét fordítják hasznos munkára. Minél nagyobb a hatásfok, annál jövedelmezőbb a gép üzemeltetése, de ez az érték nem haladhatja meg a 100%-ot.

A hatásfok számítása

Hagyja, hogy a fűtőelem kívülről nyerjen Q 1-gyel egyenlő energiát. A munkatest A munkát végezte, míg a hűtőnek adott energia Q2 volt.

A definíció alapján kiszámítjuk a hatásfok értékét:

η = A / Q 1. Vegyük figyelembe, hogy A = Q 1 - Q 2.

Ezért a hőmotor hatásfoka, amelynek képlete η = (Q 1 - Q 2) / Q 1 = 1 - Q 2 / Q 1, lehetővé teszi a következő következtetések levonását:

  • A hatásfok nem haladhatja meg az 1-et (vagy 100%-ot);
  • ennek az értéknek a maximalizálása érdekében vagy növelni kell a fűtőberendezéstől kapott energiát, vagy csökkenteni kell a hűtőszekrénybe juttatott energiát;
  • a fűtőelem energiájának növelése az üzemanyag minőségének megváltoztatásával érhető el;
  • a hűtőnek adott energia csökkentése lehetővé teszi a motorok tervezési jellemzőinek elérését.

Ideális hőmotor

Lehetséges-e olyan motort létrehozni, amelynek hatásfoka maximális lenne (ideális esetben 100%)? Erre a kérdésre próbált választ találni Sadi Carnot francia elméleti fizikus és tehetséges mérnök. 1824-ben publikálták elméleti számításait a gázokban lezajló folyamatokról.

Az ideális gép mögött az a fő gondolat, hogy egy ideális gázzal reverzibilis folyamatokat hajtsunk végre. Kezdjük a gáz izoterm expanziójával T 1 hőmérsékleten. Az ehhez szükséges hőmennyiség Q 1. Miután a gáz hőcsere nélkül kitágul, a T 2 hőmérsékletet elérve a gáz izotermikusan összenyomódik, Q 2 energiát adva át a hűtőnek. A gáz visszaállítása eredeti állapotába adiabatikusan történik.

Az ideális Carnot-fűtőmotor hatásfoka, ha pontosan kiszámítjuk, egyenlő a fűtő- és hűtőberendezések közötti hőmérséklet-különbség és a fűtőelem hőmérsékletének arányával. Így néz ki: η = (T 1 - T 2) / T 1.

A hőmotor lehetséges hatásfoka, amelynek képlete η = 1 - T 2 / T 1, csak a fűtő és a hűtő hőmérsékletének értékétől függ, és nem lehet több 100%-nál.

Sőt, ez az arány lehetővé teszi annak bizonyítását, hogy a hőmotorok hatásfoka csak akkor lehet egységnyi, ha a hűtőszekrény eléri a hőmérsékletet. Mint tudják, ez az érték elérhetetlen.

Karnot elméleti számításai lehetővé teszik bármely kivitelű hőgép maximális hatásfokának meghatározását.

A Carnot által bizonyított tétel a következőképpen hangzik. Egy tetszőleges hőmotor semmilyen körülmények között nem képes nagyobb hatásfokkal rendelkezni, mint egy ideális hőmotoré.

Példa problémamegoldásra

1. példa Mekkora az ideális hőmotor hatásfoka, ha a fűtőelem hőmérséklete 800 °C, a hűtőszekrényé pedig 500 °C-kal alacsonyabb?

T 1 = 800 о С = 1073 K, ∆T = 500 о С = 500 K, η -?

Definíció szerint: η = (T 1 - T 2) / T 1.

Nem a hűtőszekrény hőmérsékletét adjuk meg, hanem ∆T = (T 1 - T 2), tehát:

η = ∆T / T 1 = 500 K / 1073 K = 0,46.

Válasz: hatékonyság = 46%.

2. példa Határozza meg egy ideális hőgép hatásfokát, ha a vásárolt egy kilojoule fűtőenergia miatt 650 J hasznos munkát végeznek Milyen hőmérsékletű a hőgép fűtése, ha a hűtő hőmérséklete 400 K?

Q 1 = 1 kJ = 1000 J, A = 650 J, T 2 = 400 K, η -?, T 1 =?

Ebben a feladatban egy hőberendezésről beszélünk, amelynek hatásfoka a következő képlettel számítható ki:

A fűtés hőmérsékletének meghatározásához az ideális hőmotor hatásfokának képletét használjuk:

η = (T 1 - T 2) / T 1 = 1 - T 2 / T 1.

A matematikai transzformációk végrehajtása után a következőket kapjuk:

T 1 = T 2 / (1- η).

T 1 = T 2 / (1- A / Q 1).

Számoljunk:

η = 650 J / 1000 J = 0,65.

T 1 = 400 K / (1-650 J / 1000 J) = 1142,8 K.

Válasz: η = 65%, T 1 = 1142,8 K.

Valós körülmények

Az ideális hőmotort az ideális folyamatok szem előtt tartásával tervezték. A munkavégzés csak izoterm folyamatokban történik, értéke a Carnot-ciklus grafikonja által behatárolt terület.

Valójában lehetetlen feltételeket teremteni a gáz állapotának megváltoztatásához anélkül, hogy a hőmérséklet változásait kísérné. Nincsenek olyan anyagok, amelyek kizárnák a környező tárgyakkal való hőcserét. Lehetetlenné válik az adiabatikus folyamat végrehajtása. Hőcsere esetén a gáz hőmérsékletének szükségszerűen változnia kell.

A valós körülmények között létrehozott hőmotorok hatásfoka jelentősen eltér az ideális motorok hatásfokától. Megjegyzendő, hogy a valódi motorokban a folyamatok olyan gyorsan mennek végbe, hogy a munkaanyag belső hőenergiájának változását a térfogatának változása során nem tudja kompenzálni a fűtőberendezésből beáramló hőmennyiség és a fűtőelembe való visszatérés. hűtőszekrény.

Egyéb hőmotorok

A valódi motorok különböző ciklusokban működnek:

  • Otto-ciklus: az állandó térfogatú folyamat adiabatikusan változik, zárt ciklust hozva létre;
  • Dízelciklus: izobár, adiabát, izokor, adiabát;
  • az állandó nyomáson végbemenő folyamatot adiabatikus váltja fel, és lezárja a ciklust.

Valódi motorokban egyensúlyi folyamatokat létrehozni (az ideálishoz közelebb hozni) a modern technológia körülményei között nem lehet. A hőgépek hatásfoka jóval alacsonyabb, még akkor is, ha ugyanazokat a hőmérsékleti viszonyokat vesszük figyelembe, mint egy ideális termikus telepítésnél.

De nem szabad csökkenteni a hatékonyság számítási képletének szerepét, mivel ez lesz a kiindulópont a valódi motorok hatékonyságának növelésére irányuló munka folyamatában.

A hatékonyság megváltoztatásának módjai

Az ideális és a valódi hőgépek összehasonlítása során érdemes megjegyezni, hogy az utóbbiak hűtőszekrényének hőmérséklete nem lehet akármilyen. Általában a légkört hűtőszekrénynek tekintik. A légkör hőmérsékletét csak közelítő számításokban lehet elfogadni. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a hűtőfolyadék hőmérséklete megegyezik a motorok kipufogógázainak hőmérsékletével, ahogy az a belső égésű motoroknál (röviden ICE) történik.

Az ICE a világ legelterjedtebb hőmotorja. A hőmotor hatásfoka ebben az esetben a tüzelőanyag által létrehozott hőmérséklettől függ. Lényeges különbség a belső égésű motor és a gőzgép között a fűtőberendezés funkcióinak és a berendezés munkaközegének összeolvadása a levegő-üzemanyag keverékben. Égéskor a keverék nyomást hoz létre a motor mozgó részein.

Elérjük a munkagázok hőmérsékletének növekedését, ami jelentősen megváltoztatja az üzemanyag tulajdonságait. Sajnos ezt a végtelenségig lehetetlen megtenni. Minden anyag, amelyből a motor égésterét készítik, saját olvadásponttal rendelkezik. Az ilyen anyagok hőállósága a motor fő jellemzője, valamint az a képesség, hogy jelentősen befolyásolják a hatékonyságot.

A motorok hatásfoka

Ha figyelembe vesszük a munkagőz hőmérsékletét, amelynek bemeneténél 800 K, és a kipufogógáz hőmérsékletét 300 K, akkor ennek a gépnek a hatásfoka 62%. A valóságban azonban ez az érték nem haladja meg a 40%-ot. Ez a csökkenés a turbinaház fűtése során fellépő hőveszteségek miatt következik be.

A belső égés legmagasabb értéke nem haladja meg a 44%-ot. Ennek az értéknek a növelése a közeljövő kérdése. Az anyagok, üzemanyagok tulajdonságainak megváltoztatása olyan probléma, amelyen az emberiség legjobb elméje dolgozik.

Amikor a folyamatok visszafordíthatóságáról beszélünk, észben kell tartani, hogy ez valamiféle idealizálás. Minden valós folyamat visszafordíthatatlan, ezért azok a ciklusok, amelyek szerint a hőgépek működnek, szintén irreverzibilisek, tehát nem egyensúlyiak. Az ilyen ciklusok mennyiségi becslésének egyszerűsítéséhez azonban egyensúlyinak kell tekinteni őket, vagyis úgy, mintha csak egyensúlyi folyamatokból állnának. Ezt a klasszikus termodinamika jól fejlett apparátusa követeli meg.

Az ideális Carnot-motor híres ciklusát egyensúlyi inverz körfolyamatnak tekintik. A való életben minden ciklus nem feltétlenül ideális, mivel vannak veszteségek. Két állandó hőmérsékletű hőforrás között megy végbe a hőcserélőnél T 1és hűtőborda T 2. ábra, valamint a munkaközeg, amely ideális gáznak tekinthető (3.1. ábra).

Rizs. 3.1. Fűtőmotor ciklusa

Azt feltételezzük T 1 > T 2 és a hőelvezetés a hűtőbordából és a hőellátás a hűtőbordába nem befolyásolja a hőmérsékletüket, T 1és T 2állandó marad. Jelöljük ki a gáz paramétereit a hőgép dugattyújának bal szélső helyzetében: nyomás - R 1 hangerő - V 1, hőfok T 1 . Ez az 1. pont a diagramon a tengelyeken P-V. Ebben a pillanatban a gáz (munkaközeg) kölcsönhatásba lép a hűtőbordával, amelynek hőmérséklete is T 1 . Amikor a dugattyú jobbra mozdul, a hengerben lévő gáznyomás csökken, és a térfogat nő. Ez addig folytatódik, amíg a dugattyú el nem éri a 2. pont által meghatározott helyzetet, ahol a munkaközeg (gáz) paraméterei a P 2, V 2, T 2... A hőmérséklet ezen a ponton változatlan marad, mivel a gáz és a hűtőborda hőmérséklete megegyezik a dugattyúnak az 1. pontból a 2. pontba való átmenete során (tágulás). Olyan folyamat, amelyben T nem változik, izotermikusnak, az 1–2. görbét pedig izotermának nevezzük. Ebben a folyamatban a hő a hőcserélőből a munkaközegbe kerül Q 1.

A 2. pontban a henger teljesen el van szigetelve a külső környezettől (nincs hőcsere) és a dugattyú további jobbra mozgatásával a 2-3 görbe mentén csökken a nyomás és nő a térfogat, amit ún. adiabat(a külső környezettel történő hőcsere nélküli folyamat). Amikor a dugattyú a jobb szélső helyzetbe mozdul (3. pont), a tágulási folyamat véget ér, és a paraméterek értéke P 3, V 3, és a hőmérséklet egyenlő lesz a hűtőborda hőmérsékletével. T 2. A dugattyúnak ebben a helyzetben a munkaközeg szigetelése csökken, és kölcsönhatásba lép a hűtőbordával. Ha most növeljük a dugattyú nyomását, akkor az állandó hőmérsékleten balra fog mozogni T 2(tömörítés). Ez azt jelenti, hogy ez a tömörítési folyamat izoterm lesz. Ebben a folyamatban a meleg Q 2átjut a munkaközegből a hűtőbordába. A balra mozgó dugattyú a 4-es ponthoz érkezik paraméterekkel P 4, V 4és T 2, ahol a munkaközeg ismét el van szigetelve a külső környezettől. A hőmérséklet növekedésével a 4–1 adiabát mentén további összenyomás következik be. Az 1. pontban a kompresszió a munkaközeg paramétereivel ér véget P 1, V 1, T 1... A dugattyú visszaállt eredeti állapotába. Az 1. pontban a munkafolyadék külső környezettől való elszigetelése megszűnik, és a ciklus megismétlődik.

Egy ideális Carnot-motor hatásfoka.

15.1.1. feladat. Az 1., 2. és 3. ábra három ciklusos folyamat grafikonját mutatja be, amelyek ideális gázzal játszódnak le. A folyamatok közül melyikben fejtett ki pozitív munkát a gáz a ciklus során?

15.1.3. feladat. Az ideális gáz valamilyen ciklikus folyamat után visszatért kiindulási állapotába. A gáz által a teljes folyamat során kapott teljes hőmennyiség (a fűtőberendezéstől kapott hőmennyiség és a hűtőszekrénynek adott hőmennyiség különbsége) egyenlő. Milyen munkát végzett a gáz a ciklus alatt?

15.1.5. feladat. Az ábra a gázzal végbemenő ciklikus folyamat grafikonját mutatja. A folyamat paraméterei a grafikonon láthatók. Milyen munkát végez a gáz e ciklikus folyamat során?





15.1.6. feladat. Az ideális gáz ciklikus folyamatot hajt végre, a koordinátákban megadott grafikon az ábrán látható. Ismeretes, hogy a 2–3. folyamat izokhorikus, az 1–2. és 3–1. folyamatban a gáz működött, ill. Milyen munkát végzett a gáz a ciklus alatt?

15.1.7. feladat. A hőmotor hatásfoka mutatja

15.1.8. feladat. A ciklus során a hőmotor megkapja a hőmennyiséget a fűtőberendezéstől, és a hőmennyiséget a hűtőnek adja. Mi a képlet a motor hatásfokának meghatározásához?

15.1.10. feladat. A Carnot-ciklus szerint működő ideális hőmotor hatásfoka 50%. A fűtőelem hőmérséklete megduplázódik, a hűtőszekrény hőmérséklete nem változik. Mekkora lesz az így létrejövő ideális hőmotor hatásfoka?





A hőmotor elméleti modelljében három testet veszünk figyelembe: fűtőtest, dolgozó testés hűtőgép.

A fűtőtest egy hőtároló (nagy test), amelynek hőmérséklete állandó.

A motor működésének minden ciklusában a munkafolyadék bizonyos mennyiségű hőt kap a fűtőberendezéstől, kitágul és mechanikai munkát végez. A fűtőberendezésből kapott energia egy részének a hűtőszekrénybe való átvitele szükséges ahhoz, hogy a munkafolyadék visszakerüljön eredeti állapotába.

Mivel a modell azt feltételezi, hogy a fűtőelem és a hűtőszekrény hőmérséklete nem változik a hőmotor működése során, így a ciklus végén: a munkafolyadék fűtése-tágulása-hűtése-sűrítése, úgy tekintjük, hogy a gép visszatér. eredeti állapotába.

Minden ciklushoz a termodinamika első főtétele alapján felírhatjuk, hogy a hőmennyiség K a fűtőtesttől kapott hő, a hőmennyiség | K hideg | adott a hűtőnek, és a dolgozó szerv által végzett munka A arányban állnak egymással kapcsolatban:

A = K teher - | K hideg |.

A valódi műszaki berendezésekben, amelyeket hőmotoroknak neveznek, a munkaközeget az üzemanyag elégetése során felszabaduló hő melegíti fel. Tehát egy erőmű gőzturbinájában a fűtőelem egy forró szén kemence. Egy belső égésű motorban (ICE) az égéstermékek fűtőelemnek, a felesleges levegő pedig munkafolyadéknak tekinthetők. Hűtőszekrényként légköri levegőt vagy természetes forrásból származó vizet használnak.

A hőmotor (gép) hatásfoka

A hőmotor hatásfokának együtthatója (Hatékonyság) a motor által végzett munka és a fűtőelemtől kapott hőmennyiség arányát nevezzük:

Bármely hőmotor hatásfoka egynél kisebb, és százalékban van kifejezve. A fűtőberendezésből kapott teljes hőmennyiség mechanikai munkává alakításának lehetetlensége a ciklikus folyamat megszervezésének szükségessége, és a termodinamika második főtételéből következik.

Valódi hőgépeknél a hatásfokot a kísérleti mechanikai teljesítmény határozza meg N motor és az időegység alatt elégetett üzemanyag mennyisége. Szóval, ha időben t tömegüzemanyag égett el més fajlagos égéshő q, azután

A járművek esetében a referenciajellemző gyakran a térfogat Vútközben égett az üzemanyag s motor mechanikus erővel Nés sebességgel. Ebben az esetben, figyelembe véve az üzemanyag r sűrűségét, felírható a hatásfok kiszámításának képlete:

A termodinamika második főtétele

Számos készítmény létezik termodinamika második főtétele... Az egyik azt mondja, hogy lehetetlen olyan hőgép, ami csak hőforrás rovására végezne munkát, pl. hűtőszekrény nélkül. Az óceánok gyakorlatilag kimeríthetetlen belső energiaforrásként szolgálhatnak számára (Wilhelm Friedrich Ostwald, 1901).

A termodinamika második főtételének más megfogalmazásai ezzel egyenértékűek.

Clausius megfogalmazása(1850): lehetetlen az a folyamat, amelyben a hő spontán módon átjutna a kevésbé felmelegedett testekből a melegebb testekbe.

Thomson megfogalmazása(1851): lehetetlen egy körfolyamat, amelynek egyetlen eredménye a hőtároló belső energiájának csökkentésével munka termelése lenne.

Clausius megfogalmazása(1865): egy zárt, nem egyensúlyi rendszerben minden spontán folyamat olyan irányban megy végbe, amelyben a rendszer entrópiája nő; termikus egyensúlyi állapotban maximális és állandó.

Boltzmann megfogalmazása(1877): sok részecske zárt rendszere spontán módon rendezettebb állapotból kevésbé rendezettbe megy át. A rendszer spontán kilépése az egyensúlyi helyzetből lehetetlen. Boltzmann bevezette a rendezetlenség mennyiségi mértékét egy sok testből álló rendszerben - entrópia.

Ideális gázzal működő hőmotor hatásfoka

Ha megadjuk a hőgépben lévő munkaközeg modelljét (például ideális gáz), akkor kiszámítható a munkaközeg termodinamikai paramétereinek változása a tágulás és összehúzódás során. Ez lehetővé teszi a hőmotor hatásfokának kiszámítását a termodinamika törvényei alapján.

Az ábra azokat a ciklusokat mutatja, amelyekre a hatásfok számítható, ha a munkaközeg ideális gáz, és a paraméterek az egyik termodinamikai folyamatból a másikba való átmenet pontjain vannak beállítva.

Izobár-izokór

Izokór-adiabatikus

Izobár-adiabatikus

Izobár-izokór-izoterm

Izobár-izokor-lineáris

Carnot ciklus. Az ideális hőmotor hatásfoka

A legmagasabb hatásfok adott fűtőelem hőmérséklet mellett T fűtés és hűtőszekrény T a hidegnek hőmotorja van, ahol a munkafolyadék kitágul és együtt húzódik össze a Carnot-ciklus(2. ábra), melynek grafikonja két izotermából (2–3 és 4–1) és két adiabátból (3–4 és 1–2) áll.

Carnot tétele bizonyítja, hogy egy ilyen motor hatásfoka nem függ a felhasznált munkaközegtől, ezért ideális gáz esetén a termodinamikai összefüggések segítségével számítható ki:

A hőgép működésének környezeti következményei

A hőmotorok intenzív felhasználása a közlekedésben és az energetikában (hő- és atomerőművek) jelentős hatással van a Föld bioszférájára. Bár tudományos viták vannak az emberi életnek a Föld éghajlatára gyakorolt ​​​​hatásának mechanizmusairól, sok tudós megjegyzi azokat a tényezőket, amelyek miatt ilyen hatás előfordulhat:

  1. Az üvegházhatás a szén-dioxid (a hőmotorok fűtőberendezéseiben keletkező égéstermék) koncentrációjának növekedése a légkörben. A szén-dioxid a Nap látható és ultraibolya sugárzását továbbítja, de elnyeli a Földről az űrbe terjedő infravörös sugárzást. Ez az alsó atmoszféra hőmérsékletének növekedéséhez, a hurrikánszelek fokozódásához és a globális jégolvadáshoz vezet.
  2. A mérgező kipufogógázok közvetlen hatása a vadon élő állatokra (rákkeltő anyagok, szmog, égés melléktermékeiből származó savas esők).
  3. Az ózonréteg elvékonyodása repülőgép-repülések és rakétaindítások során. A felső légkör ózonja megvédi a Föld minden élővilágát a Nap túlzott ultraibolya sugárzásától.

A kialakuló környezeti válságból a kiutat a hőgépek hatásfokának növelése jelenti (a modern hőgépek hatásfoka ritkán haladja meg a 30%-ot); üzemképes motorok és káros kipufogógázok semlegesítőinek használata; alternatív energiaforrások (napelemek és fűtőtestek) és alternatív közlekedési eszközök (kerékpárok stb.) használata.