Специфична топлина на согорување на ТНТ. Специфична топлина на согорување на гориво и запаливи материјали
Супстанциите од органско потекло вклучуваат горива кои, кога се согоруваат, ослободуваат одредена количина на топлинска енергија. Треба да се карактеризира производството на топлина висока ефикасности отсуство на несакани ефекти, особено супстанции штетни за здравјето на луѓето и животната средина.
За полесно вчитување во ложиштето дрвен материјалсече на поединечни елементиДолжина до 30 cm За да се зголеми ефикасноста на нивната употреба, огревното дрво треба да биде што посуво, а процесот на горење да биде релативно бавен. Во многу аспекти, огревно дрво од такви видови е погодно за греење на простории. тврдо дрво, како даб и бреза, леска и јасен, глог. Поради високата содржина на смола, зголемена брзинасогорување и ниска калориска вредност иглолисни дрвјаво овој поглед тие се значително инфериорни.
Треба да се разбере дека вредноста на калориската вредност е под влијание на густината на дрвото.
Ова природен материјалрастително потекло, извлечена од седиментни карпи.
Во оваа форма цврсто горивосодржат јаглерод и друго хемиски елементи. Постои поделба на материјалот на видови во зависност од неговата старост. Кафеавиот јаглен се смета за најмлад, следен од тврдиот јаглен, а антрацитот е постар од сите други видови. Староста на запалива материја ја одредува и нејзината влажност, која во поголема мераприсутни во млад материјал.
При согорувањето на јагленот доаѓа до загадување на животната средина, а на решетките на котелот се формира згура што во одредена мерка создава пречка за нормално согорување. Присуството на сулфур во материјалот е исто така неповолен фактор за атмосферата, бидејќи во воздушниот простор овој елемент се претвора во сулфурна киселина.
Сепак, потрошувачите не треба да се плашат за своето здравје. Производителите на овој материјал, грижејќи се за приватните клиенти, се трудат да ја намалат содржината на сулфур во него. Вредноста на греењето на јагленот може да варира дури и во ист тип. Разликата зависи од карактеристиките на подвидот и содржината во него минерали, како и географијата на производството. Како цврсто гориво, не се наоѓа само чист јаглен, туку и ниско збогатена јагленова згура, пресувана во брикети.
Пелетите (гранули за гориво) се цврсти горива создадени индустриски од дрво и растителен отпад: струготини, кора, картон, слама.
Суровината здробена до прашина се суши и се истура во гранулатор од каде што излегува во вид на гранули со одредена форма. За да се додаде вискозност на масата, се користи растителен полимер, лигнин. Комплексност процесот на производствои високата побарувачка ја одредуваат цената на пелети. Материјалот се користи во специјално опремени котли.
Видовите на гориво се одредуваат во зависност од материјалот од кој се обработуваат:
- тркалезна дрва од кој било вид;
- слама;
- тресет;
- лушпа од сончоглед.
Меѓу предностите што ги имаат пелети за гориво, вреди да се забележат следниве квалитети:
- еколошка пријатност;
- неможност за деформирање и отпорност на габа;
- лесно складирање дури и на отворено;
- униформност и времетраење на согорувањето;
- релативно ниска цена;
- Можност за употреба за различни уреди за греење;
- соодветна големина на гранула за автоматско полнење во специјално опремен котел.
Брикети
Брикетите се цврсти горива кои на многу начини се слични на пелети. За нивното производство се користат идентични материјали: дрвени чипови, струготини, тресет, лушпи и слама. Во текот на производствениот процес, суровините се дробат и со компресија се формираат во брикети. Овој материјал е исто така еколошки гориво. Удобно е да се складира дури и на надвор. Непречено, еднолично и бавно согорување на ова гориво може да се забележи и во камини и печки и во котли за греење.
Видовите на еколошки цврсто гориво дискутирани погоре се добра алтернатива за генерирање топлина. Во споредба со фосилните извори на топлинска енергија, кои имаат неповолно влијание врз согорувањето животната срединаи се, покрај тоа, необновливи, алтернативни горива имаат јасни предностии релативно ниска цена, што е важно за одредени категории потрошувачи.
Во исто време, опасноста од пожар од таквите горива е многу поголема. Затоа, неопходно е да се преземат одредени безбедносни мерки во однос на нивното складирање и употребата на огноотпорни материјали за ѕидови.
Течни и гасовити горива
Што се однесува до течните и гасовите запаливи материи, ситуацијата овде е следна.
ВО оваа лекцијаќе научиме да ја пресметуваме количината на топлина што горивото ја ослободува при согорувањето. Покрај тоа, ќе ги разгледаме карактеристиките на горивото - специфичната топлина на согорувањето.
Бидејќи целиот наш живот се заснова на движење, а движењето најмногу се заснова на согорување на гориво, проучувањето на оваа тема е многу важно за разбирање на темата „Термички феномени“.
По проучувањето на прашањата поврзани со количината на топлина и специфичен топлински капацитет, да продолжиме да размислуваме количината на топлина што се ослободува при согорување на горивото.
Дефиниција
Гориво- супстанца која произведува топлина во некои процеси (согорување, нуклеарни реакции). Е извор на енергија.
Се случува гориво цврсти, течни и гасовити(сл. 1).
Ориз. 1. Видови гориво
- Цврстите горива вклучуваат јаглен и тресет.
- Течните горива вклучуваат нафта, бензин и други нафтени продукти.
- Гасните горива вклучуваат природен гас .
- Одделно, можеме да ги истакнеме многу вообичаените неодамна нуклеарно гориво.
Согорувањето на горивото е хемиски процес, кој оксидира. За време на согорувањето, атомите на јаглерод се комбинираат со атоми на кислород за да формираат молекули. Како резултат на ова, се ослободува енергија, која човекот ја користи за свои цели (сл. 2).
Ориз. 2. Формирање на јаглерод диоксид
За да се карактеризира горивото, се користи следнава карактеристика: калориска вредност. Калориската вредност покажува колку топлина се ослободува при согорувањето на горивото (сл. 3). Во физиката, калориската вредност одговара на концептот специфична топлинасогорување на супстанција.
Ориз. 3. Специфична топлина на согорување
Дефиниција
Специфична топлина на согорување- физичката количина што го карактеризира горивото е нумерички еднаква на количината на топлина што се ослободува кога целосно согорувањегориво.
Специфичната топлина на согорувањето обично се означува со буквата . Единици:
Не постои мерна единица, бидејќи согорувањето на горивото се случува на речиси константна температура.
Специфичната топлина на согорувањето се определува експериментално со користење на софистицирани инструменти. Сепак, постојат посебни табели за решавање проблеми. Подолу ги прикажуваме вредностите на специфичната топлина на согорување за некои видови гориво.
|
Супстанција |
|
Табела 4. Специфична топлина на согорување на некои супстанции
Од дадените вредности е јасно дека при согорувањето се ослободува огромна количина на топлина, па затоа се користат мерните единици (мегаџули) и (гигаџули).
За да се пресмета количината на топлина ослободена за време на согорувањето на горивото, се користи следнава формула:
Овде: - маса на гориво (kg), - специфична топлина на согорување на гориво ().
Како заклучок, забележуваме дека најголемиот дел од горивото што го користи човештвото се складира со користење сончева енергија. Јаглен, нафта, гас - сето тоа е формирано на Земјата поради влијанието на Сонцето (сл. 4).
Ориз. 4. Формирање гориво
Во следната лекција ќе зборуваме за законот за зачувување и трансформација на енергијата во механичките и термичките процеси.
Списоклитература
- Генденштајн Л.Е., Каидалов А.Б., Кожевников В.Б. / Ед. Орлова В.А., Роицена И.И. Физика 8. - М.: Мнемозина.
- Перишкин А.В. Физика 8. - М.: Бустард, 2010 година.
- Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. - М.: Просветителство.
- Интернет портал „festival.1september.ru“ ()
- Интернет портал „school.xvatit.com“ ()
- Интернет порталот „stringer46.narod.ru“ ()
Домашна работа
Пресметки на трошоци за 1 kW*час:
- Дизел гориво.Специфичната топлина на согорување на дизел гориво е 43 mJ/kg; или, земајќи ја предвид густината од 35 mJ / литар; Земајќи ја предвид ефикасноста на котелот за дизел гориво (89%), откриваме дека при согорување на 1 литар се генерира 31 mJ енергија или во поконвенционални единици 8,6 kWh.
- Цената на 1 литар дизел гориво е 20 рубли.
- Цената на 1 kWh енергија за согорување на дизел гориво е 2,33 рубли.
- Мешавина од пропан-бутан SPBT(ТНГ со течен нафтен гас). Специфичната топлина на согорување на ТНГ е 45,2 mJ/kg или, земајќи ја предвид густината, 27 mJ/литар, земајќи ја предвид ефикасноста гасен котел 95%, добиваме дека при согорување на 1 литар се генерира 25,65 mJ енергија или во поконвенционални единици - 7,125 kWh.
- Цената на 1 литар ТНГ е 11,8 рубли.
- Цената на 1 kWh енергија е 1,66 рубли.
Разликата во цената од 1 kW топлинска енергија добиена со согорување на дизел и ТНГ изнесува 29%. Наведените бројки покажуваат дека од наведените извори на топлина, течниот гас е поекономичен. За да добиете попрецизна пресметка, треба да ги ставите тековните цени на енергијата.
Карактеристики на употреба течен гаси дизел гориво
ДИЗЕЛ ГОРИВО.Постојат неколку сорти кои се разликуваат во содржината на сулфур. Но, за котелот ова не е многу важно. Но, важна е поделбата на зимско и летно дизел гориво. Стандардот утврдува три главни степени на дизел гориво. Најзастапено е летото (L), опсегот на неговата примена е од O°C и погоре. Зимско дизел гориво (3) се користи кога негативни температуривоздух (до -30°C). Со повеќе ниски температуриТреба да се користи арктичко (А) дизел гориво. Карактеристична карактеристика на дизел горивото е неговата точка на облачност. Всушност, ова е температурата на која парафините содржани во дизел горивото почнуваат да се кристализираат. Навистина се заматува, а со дополнително намалување на температурата станува како желе или згусена масна супа. Ситните парафински кристали ги затнуваат порите филтри за горивои заштитни мрежи, се сместуваат во каналите на цевководи и ја парализираат работата. За летно гориво точката на облачност е -5°C, а за зимско гориво е -25°C. Важен индикатор, мора да биде наведено во пасошот за дизел гориво, температурата на максималната способност за филтрирање. Заматеното дизел гориво може да се користи до температурата на филтрирање, а потоа филтерот се затнува и снабдувањето со гориво престанува. Зимското дизел гориво не се разликува од летното дизел гориво ниту по боја ниту по мирис. Така, испаѓа дека само Господ (и бензинската пумпа) знае што всушност е поплавено. Некои занаетчии мешаат летно дизел гориво со BGS (бензин) и други работи, постигнувајќи намалување на температурата на филтрирање, што ризикува или дефект на пумпата или едноставно експлозија поради фактот што се намалува точката на палење на оваа пеколна материја. Исто така, наместо дизел, може да се испорачува лесно масло за греење, не се разликува по изглед, но содржи повеќе нечистотии, и оние кои воопшто ги нема во дизелот. Што е полн со контаминација на опремата за гориво и скапо чистење. Од горенаведеното, можеме да заклучиме дека ако купите дизел по ниска цена, од приватни лица или непроверени организации, може да имате потреба од поправки или системот за греење да се одмрзне. Цената на дизел горивото, испорачано до вашиот дом, варира за рубља од цените на бензинските пумпи, и надолу и нагоре во зависност од оддалеченоста на вашата куќа и количината на транспортирано гориво, сè што е поевтино треба да ве предупреди освен ако не сте екстремен спортски ентузијаст , и не се плашат да ја поминат ноќта во куќа за ладење во мраз од 30 степени.
ТЕЧЕН ГАС.Исто како и дизел горивото, постојат неколку степени на SPBT, кои се разликуваат во составот на мешавината на пропан и бутан. Зимска мешавина, лето и арктик. Зимската смеса се состои од 65% пропан, 30% бутан и 5% гасни нечистотии. Летна мешавинасе состои од 45% пропан, 50% бутан, 5% гасни нечистотии. Арктичка мешавина - 95% пропан и 5% нечистотии. Може да се набави мешавина од 95% бутан и 5% нечистотии, оваа смеса се нарекува домаќинство. Во секоја смеса се додава многу мала количина на сулфурна супстанција, мирис, за да се создаде „мирис на гас“. Од гледна точка на согорување и ефект врз опремата, составот на смесата практично нема ефект. Бутанот, иако многу поевтин, е малку подобар за загревање од пропанот - има повеќе калории, но има многу голем недостаток, што ја отежнува употребата во руски услови - бутанот престанува да испарува и останува течен на нула степени. Ако имате увезен резервоар со низок врат или вертикална (длабочината на површината за испарување е помала од 1,5 метри) или се наоѓа во пластичен саркофаг што го влошува преносот на топлина, тогаш за време на долги мразови резервоарот може да престане да испарува бутан, не само поради мраз, но и од -поради недоволен пренос на топлина (при испарување гасот сам се лади). На температури под 3 Целзиусови степени, увезените контејнери направени за условите на Германија, Чешка, Италија, Полска, со интензивно испарување, престануваат да произведуваат гас откако ќе испари целиот пропан, а останува само бутанот.
Сега да ги споредиме потрошувачките својства на ТНГ и дизел горивото
Користењето на ТНГ е за 29% поевтино од дизел горивото. Квалитетот на ТНГ не влијае на неговите потрошувачки својства при користење на резервоарите на AvtonomGaz, згора на тоа, повеќе содржинибутан во смесата, толку подобро делува опрема за гас. Дизел горивото со низок квалитет може да доведе до сериозно оштетување на опремата за греење. Користењето на течен гас ќе го елиминира мирисот на дизел гориво во вашиот дом. Течниот гас содржи помалку токсични сулфурни соединенија и, како резултат на тоа, нема загадување на воздухот во вашата област. личен заговор. Не само што вашиот котел може да работи на течен гас, туку и Шпорет на гас, како и камин на гас и плински електричен генератор.
Табелите ја прикажуваат масовната специфична топлина на согорување на гориво (течно, цврсто и гасовито) и некои други запаливи материјали. Се разгледуваа следните горива: јаглен, огревно дрво, кокс, тресет, керозин, нафта, алкохол, бензин, природен гас итн.
Список на табели:
За време на егзотермната реакција на оксидација на горивото, неговата хемиска енергија се претвора во топлинска енергија со ослободување на одредена количина на топлина. Добиената топлинска енергија обично се нарекува топлина на согорување на горивото. Тоа зависи од неговиот хемиски состав, влажноста и е главен. Топлината на согорувањето на горивото на 1 kg маса или 1 m 3 волумен ја формира масата или волуметриската специфична топлина на согорувањето.
Специфичната топлина на согорување на гориво е количината на топлина што се ослободува при целосно согорување на единица маса или волумен на цврсто, течно или гасовито гориво. ВО Меѓународен системединици, оваа вредност се мери во J/kg или J/m 3.
Специфичната топлина на согорувањето на горивото може да се определи експериментално или да се пресмета аналитички.Експерименталните методи за одредување на калориската вредност се засноваат на практично мерење на количината на топлина што се ослободува при согорување на горивото, на пример во калориметар со термостат и бомба за согорување. За гориво со познати хемиски составСпецифичната топлина на согорувањето може да се одреди со помош на формулата Менделеев.
Има повисоки и пониски специфични жештини на согорување.Поголемата калориска вредност е еднаква на максималната количина на топлина ослободена при целосно согорување на горивото, земајќи ја предвид топлината потрошена за испарување на влагата содржана во горивото. Нето калориска вредност помала од вредностапоголема за количината на топлина на кондензација, која се формира од влагата на горивото и водородот од органската маса, која се претвора во вода за време на согорувањето.
За да се утврдат индикаторите за квалитетот на горивото, како и термотехнички пресметки обично користат помала специфична топлина на согорување, кој е најважен термички и карактеристики на изведбагориво и е прикажано во табелите подолу.
Специфична топлина на согорување на цврсти горива (јаглен, огревно дрво, тресет, кокс)
Во табелата се прикажани вредностите на специфичната топлина на согорување на суво цврсто гориво во димензија MJ/kg. Горивото во табелата е подредено по име по азбучен ред.
Од разгледуваните цврсти горива, јагленот за коксирање има најголема калориска вредност - неговата специфична топлина на согорување е 36,3 MJ/kg (или во SI единици 36,3·10 6 J/kg). Покрај тоа, високата калориска вредност е карактеристична за тврд јаглен, антрацит, јаглен и кафеав јаглен.
Горивата со ниска енергетска ефикасност вклучуваат дрво, огревно дрво, барут, мелење тресет и нафтени шкрилци. На пример, специфичната топлина на согорување на огревно дрво е 8,4...12,5, а на барутот е само 3,8 MJ/kg.
| Гориво | |
|---|---|
| Антрацит | 26,8…34,8 |
| Дрвени пелети (пелети) | 18,5 |
| Суво огревно дрво | 8,4…11 |
| Огревно дрво од суво бреза | 12,5 |
| Гасна кокс | 26,9 |
| Експлозија на кокс | 30,4 |
| Полукокс | 27,3 |
| Прашок | 3,8 |
| Шкрилец | 4,6…9 |
| Нафтени шкрилци | 5,9…15 |
| Цврсто ракетно гориво | 4,2…10,5 |
| Тресет | 16,3 |
| Фиброзен тресет | 21,8 |
| Мелен тресет | 8,1…10,5 |
| Трошка од тресет | 10,8 |
| Кафеав јаглен | 13…25 |
| Кафеав јаглен (брикети) | 20,2 |
| Кафеав јаглен (прашина) | 25 |
| Јаглен во Доњецк | 19,7…24 |
| Јаглен | 31,5…34,4 |
| Јаглен | 27 |
| Јаглен за коксирање | 36,3 |
| Јаглен Кузњецк | 22,8…25,1 |
| Чељабинск јаглен | 12,8 |
| Екибастуз јаглен | 16,7 |
| Фресторф | 8,1 |
| Згура | 27,5 |
Специфична топлина на согорување на течни горива (алкохол, бензин, керозин, масло)
Дадена е табела за специфичната топлина на согорување на течно гориво и некои други органски течности. Треба да се напомене дека горивата како што се бензинот, дизел горивото и маслото имаат големо ослободување на топлина за време на согорувањето.
Специфичната топлина на согорување на алкохол и ацетон е значително помала од традиционалните моторни горива. Дополнително, течното ракетно гориво има релативно ниска калориска вредност и, со целосно согорување на 1 кг од овие јаглеводороди, ќе се ослободи количина на топлина еднаква на 9,2 и 13,3 MJ, соодветно.
| Гориво | Специфична топлина на согорување, MJ/kg |
|---|---|
| Ацетон | 31,4 |
| Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67) | 44,2 |
| Воздухопловен бензин Б-70 (ГОСТ 1012-72) | 44,1 |
| Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67) | 43,6 |
| Бензен | 40,6 |
| Зимско дизел гориво (ГОСТ 305-73) | 43,6 |
| Летно дизел гориво (ГОСТ 305-73) | 43,4 |
| Течно ракетно гориво (керозин + течен кислород) | 9,2 |
| Авијација керозин | 42,9 |
| Керозин за осветлување (ГОСТ 4753-68) | 43,7 |
| Ксилен | 43,2 |
| Мазут со висока содржина на сулфур | 39 |
| Мазут со ниска содржина на сулфур | 40,5 |
| Мазут со ниска содржина на сулфур | 41,7 |
| Сулфурно мазут | 39,6 |
| Метил алкохол (метанол) | 21,1 |
| n-бутил алкохол | 36,8 |
| Нафта | 43,5…46 |
| Метанско масло | 21,5 |
| Толуен | 40,9 |
| Бел дух (ГОСТ 313452) | 44 |
| Етилен гликол | 13,3 |
| Етил алкохол (етанол) | 30,6 |
Специфична топлина на согорување на гасовити горива и запаливи гасови
Прикажана е табела за специфичната топлина на согорување на гасовито гориво и некои други запаливи гасови во димензија MJ/kg. Од разгледуваните гасови, тој има најголема маса специфична топлина на согорување. Целосното согорување на еден килограм од овој гас ќе ослободи 119,83 MJ топлина. Исто така, горивото како што е природниот гас има висока калориска вредност - специфичната топлина на согорување на природниот гас е 41...49 MJ/kg (за чист гас е 50 MJ/kg).
| Гориво | Специфична топлина на согорување, MJ/kg |
|---|---|
| 1-Бутен | 45,3 |
| Амонијак | 18,6 |
| Ацетилен | 48,3 |
| Водород | 119,83 |
| Водород, мешавина со метан (50% H 2 и 50 % CH 4 по тежина) | 85 |
| Водород, мешавина со метан и јаглерод моноксид (33-33-33% по маса) | 60 |
| Водород, мешавина со јаглерод моноксид (50% H 2 50% CO 2 по тежина) | 65 |
| Гас на високи печки | 3 |
| Гас за кока-кола печка | 38,5 |
| Течен јаглеводороден гас ТНГ (пропан-бутан) | 43,8 |
| Изобутан | 45,6 |
| Метанот | 50 |
| n-бутан | 45,7 |
| n-хексан | 45,1 |
| n-пентан | 45,4 |
| Поврзан гас | 40,6…43 |
| Природен гас | 41…49 |
| Пропадиен | 46,3 |
| Пропан | 46,3 |
| Пропилен | 45,8 |
| Пропилен, мешавина со водород и јаглерод моноксид (90%-9%-1% по маса) | 52 |
| Етан | 47,5 |
| Етилен | 47,2 |
Специфична топлина на согорување на некои запаливи материјали
Обезбедена е табела за специфичната топлина на согорување на некои запаливи материјали (дрво, хартија, пластика, слама, гума итн.). Треба да се забележат материјали со големо ослободување топлина за време на согорувањето. Овие материјали вклучуваат: гума разни видови, експандиран полистирен (пена), полипропилен и полиетилен.
| Гориво | Специфична топлина на согорување, MJ/kg |
|---|---|
| Хартија | 17,6 |
| Кожата | 21,5 |
| Дрво (шипки со 14% содржина на влага) | 13,8 |
| Дрво во купишта | 16,6 |
| Дабово дрво | 19,9 |
| Дрво од смрека | 20,3 |
| Дрво зелена | 6,3 |
| Борово дрво | 20,9 |
| Капрон | 31,1 |
| Производи од карболит | 26,9 |
| Картон | 16,5 |
| Стирен бутадиен гума SKS-30AR | 43,9 |
| Природна гума | 44,8 |
| Синтетичка гума | 40,2 |
| Гума СКС | 43,9 |
| Хлоропренска гума | 28 |
| Линолеум од поливинил хлорид | 14,3 |
| Двослоен поливинил хлорид линолеум | 17,9 |
| Поливинил хлорид линолеум на филц основа | 16,6 |
| Линолеум од поливинил хлорид на топла основа | 17,6 |
| Линолеум од поливинил хлорид врз основа на ткаенина | 20,3 |
| Гумен линолеум (Relin) | 27,2 |
| Парафински парафин | 11,2 |
| Пена пластика ПВЦ-1 | 19,5 |
| Пена пластика FS-7 | 24,4 |
| Пена пластика FF | 31,4 |
| Експандиран полистирен PSB-S | 41,6 |
| Полиуретанска пена | 24,3 |
| Лесонит | 20,9 |
| Поливинил хлорид (ПВЦ) | 20,7 |
| Поликарбонат | 31 |
| Полипропилен | 45,7 |
| Полистирен | 39 |
| Полиетилен со висок притисок | 47 |
| Полиетилен со низок притисок | 46,7 |
| Гума | 33,5 |
| Рубероид | 29,5 |
| Канал саѓи | 28,3 |
| Хеј | 16,7 |
| Слама | 17 |
| Органско стакло (плексиглас) | 27,7 |
| Текстолит | 20,9 |
| Тол | 16 |
| ТНТ | 15 |
| Памук | 17,5 |
| Целулоза | 16,4 |
| Волна и волнени влакна | 23,1 |
Извори:
- ГОСТ 147-2013 Цврсто минерално гориво. Одредување на повисока калориска вредност и пресметка на пониска калориска вредност.
- ГОСТ 21261-91 Нафтени производи. Метод за определување на повисока калориска вредност и пресметување на пониска калориска вредност.
- ГОСТ 22667-82 Природни запаливи гасови. Пресметковен метод за одредување на топлината на согорувањето, релативна густинаи Wobbe броеви.
- ГОСТ 31369-2008 Природен гас. Пресметка на калориска вредност, густина, релативна густина и Wobbe број врз основа на составот на компонентите.
- Zemsky G. T. Запаливи својства на неоргански и органски материјали: референтна книга М.: ВНИИПО, 2016 - 970 стр.
Секој знае дека употребата на гориво игра огромна улога во нашите животи. Горивото се користи во речиси секоја гранка на модерната индустрија. Особено често се користи гориво добиено од нафта: бензин, керозин, дизел гориво и други. Се користат и запаливи гасови (метан и други).
Од каде доаѓа енергијата на горивото?
Познато е дека молекулите се составени од атоми. За да се подели која било молекула (на пример, молекула на вода) на нејзините составни атоми, неопходно е да се троши енергија (за да се надминат силите на привлекување на атомите). Експериментите покажуваат дека кога атомите се комбинираат во молекула (ова се случува кога горивото се согорува), енергијата, напротив, се ослободува.
Како што знаете, има и нуклеарно гориво, но овде нема да зборуваме за тоа.
Кога гори горивото, се ослободува енергија. Најчесто ова е топлинска енергија. Експериментите покажуваат дека количината на ослободена енергија е директно пропорционална со количината на изгореното гориво.
Специфична топлина на согорување
За да се пресмета оваа потрошувачка на енергија физичката количина, наречена специфична топлина на согорување на горивото. Специфичната топлина на согорување на гориво покажува колку енергија се ослободува при согорување на единица маса на гориво.
Се означува со латинската буква q.Во системот SI, мерната единица за оваа големина е J/kg. Забележете дека секое гориво има своја специфична топлина на согорување. Оваа вредност е измерена за скоро сите видови гориво и се одредува од табелите при решавање на проблеми.
На пример, специфичната топлина на согорување на бензинот е 46.000.000 J/kg, керозинот е исто, а етил алкохолот е 27.000.000 J/kg. Лесно е да се разбере дека енергијата ослободена за време на согорувањето на горивото е еднаква на производот од масата на ова гориво и специфичната топлина на согорувањето на горивото:
Ајде да погледнеме примери
Ајде да погледнеме на пример. 10 грама етил алкохол изгорени во алкохолна ламба за 10 минути. Најдете ја моќта на ламбата за алкохол.
Решение.Ајде да ја откриеме количината на топлина што се ослободува при согорување на алкохол:
Q = q*m; Q = 27.000.000 J/kg * 10 g = 27.000.000 J/kg * 0,01 kg = 270.000 J.
Ајде да ја најдеме моќта на ламбата за алкохол:
N = Q / t = 270.000 J / 10 min = 270.000 J / 600 s = 450 W.
Ајде да погледнеме покомплексен пример.Алуминиумска тава со маса m1 исполнета со вода со маса m2 се загреваше со помош на шпорет на керозин од температура t1 до температура t2 (00C< t1 < t2
Решение.
Ајде да ја најдеме количината на топлина што ја прима алуминиумот:
Q1 = c1 * m1 * (t1 t2);
Да ја најдеме количината на топлина што ја прима водата:
Q2 = c2 * m2 * (t1 t2);
Ајде да ја најдеме количината на топлина што ја прима тава со вода:
Ајде да ја најдеме количината на топлина што ја испушта согорениот бензин:
Q4 = Q3 / k * 100 = (Q1 + Q2) / k * 100 =
(c1 * m1 * (t1 t2) + c2 * m2 * (t1 t2)) / k * 100;
