Tabela specifične toplote sagorijevanja supstanci. Kalorična vrijednost različitih goriva. Komparativna analiza. Šta smo naučili

Tabele prikazuju masenu specifičnu toplotu izgaranja goriva (tečnog, čvrstog i gasovitog) i nekih drugih zapaljivih materijala. U obzir su uzeta sljedeća goriva: ugalj, ogrjevno drvo, koks, treset, kerozin, ulje, alkohol, benzin, prirodni plin itd.

Lista tabela:

U egzotermnoj reakciji oksidacije goriva, njegova hemijska energija pretvara se u toplotnu energiju oslobađajući određenu količinu toplote. Nastaje toplotna energija uobičajeno je da se toplota izgaranja goriva naziva. Ovisi o njegovom hemijskom sastavu, vlažnosti i glavni je. Toplina izgaranja goriva na 1 kg mase ili 1 m 3 zapremine formira masu ili zapreminsku specifičnu toplinu izgaranja.

Specifična toplota sagorevanja goriva je količina toplote koja se oslobađa tokom potpunog sagorevanja jedinice mase ili zapremine čvrstog, tečnog ili gasovitog goriva. U međunarodnom sistemu jedinica, ova vrijednost se mjeri u J / kg ili J / m 3.

Specifična toplota sagorevanja goriva može se odrediti eksperimentalno ili analitički izračunati. Eksperimentalne metode za određivanje kalorijske vrijednosti zasnivaju se na praktičnom mjerenju količine toplote koja se oslobađa tokom sagorijevanja goriva, na primjer u kalorimetru s termostatom i bombom za sagorijevanje. Za gorivo sa poznatim hemijskim sastavom, specifična toplota sagorevanja može se odrediti pomoću Mendeljejeve formule.

Razlikovati veće i niže specifične topline sagorijevanja. Najveća kalorična vrijednost jednaka je maksimalnoj količini toplote koja se oslobađa tokom potpunog sagorijevanja goriva, uzimajući u obzir toplinu koja se troši na isparavanje vlage sadržane u gorivu. Neto toplotna vrijednost manja vrijednost veća za vrijednost toplote kondenzacije koja nastaje iz vlage goriva i vodika organske mase koji se tijekom sagorijevanja pretvara u vodu.

Da bi se utvrdili pokazatelji kvaliteta goriva, kao i u proračunima toplotnog inženjerstva obično koriste najnižu specifičnu toplotu sagorevanja, koja je najvažnija toplotna karakteristika i karakteristika performansi goriva i prikazana je u donjim tablicama.

Specifična toplota sagorevanja čvrstog goriva (ugalj, ogrevno drvo, treset, koks)

Tabela prikazuje vrijednosti specifične topline sagorijevanja suvog čvrstog goriva u MJ / kg. Gorivo u tablici razvrstano je po abecedi po nazivu.

Najveću kalorijsku vrijednost razmatranih čvrstih goriva ima koksni ugalj - njegova specifična toplota sagorevanja jednaka je 36,3 MJ / kg (ili u SI jedinicama 36,3 · 10 6 J / kg). Pored toga, velika toplota sagorevanja karakteristična je za ugalj, antracit, ugljen i lignit.

Goriva sa niskom energetskom efikasnošću uključuju drvo, ogrjevno drvo, barut, treset, glodalicu. Na primjer, specifična toplina izgaranja drva za ogrjev je 8,4 ... 12,5, a barut - samo 3,8 MJ / kg.

Specifična toplota sagorevanja čvrstog goriva (ugalj, ogrevno drvo, treset, koks)
Gorivo
Antracit 26,8…34,8
Granulati ogrejnog drveta 18,5
Suho ogrjevno drvo 8,4…11
Ogrevno drvo od breze 12,5
Koks na plin 26,9
Koks iz visoke peći 30,4
Polukoksa 27,3
Prašak 3,8
Slate 4,6…9
Zapaljivi škriljevac 5,9…15
Čvrsto raketno gorivo 4,2…10,5
Treset 16,3
Vlaknasti treset 21,8
Glodanje treseta 8,1…10,5
Mrvica treseta 10,8
Smeđi ugalj 13…25
Smeđi ugalj (briketi) 20,2
Smeđi ugljen (prašina) 25
Donjeck ugljen 19,7…24
Ugalj 31,5…34,4
Kamen 27
Koksni ugalj 36,3
Kuznetsk ugljen 22,8…25,1
Čeljabinski ugalj 12,8
Ekibastuz ugljen 16,7
Freztorf 8,1
Šljaka 27,5

Specifična toplota sagorevanja tečnog goriva (alkohol, benzin, kerozin, ulje)

Data je tabela specifičnih toplota sagorevanja tečnog goriva i nekih drugih organskih tečnosti. Treba napomenuti da se takva goriva kao što su benzin, dizel gorivo i ulje odlikuju velikim otpuštanjem toplote tokom sagorijevanja.

Specifična toplota sagorevanja alkohola i acetona znatno je niža od tradicionalnih motornih goriva. Pored toga, tečno raketno gorivo ima relativno nisku kalorijsku vrijednost i - pri potpunom sagorijevanju 1 kg ovih ugljovodonika, oslobodit će se količina toplote jednaka 9,2 odnosno 13,3 MJ.

Specifična toplota sagorevanja tečnog goriva (alkohol, benzin, kerozin, ulje)
Gorivo Specifična toplota sagorevanja, MJ / kg
Aceton 31,4
Benzin A-72 (GOST 2084-67) 44,2
Avionski benzin B-70 (GOST 1012-72) 44,1
Benzin AI-93 (GOST 2084-67) 43,6
Benzen 40,6
Dizelsko gorivo zima (GOST 305-73) 43,6
Ljetno dizel gorivo (GOST 305-73) 43,4
Tečno raketno gorivo (kerozin + tečni kiseonik) 9,2
Vazdušni kerozin 42,9
Kerozin za osvjetljenje (GOST 4753-68) 43,7
Ksilen 43,2
Loživo ulje sa visokim sumporom 39
Lož ulje sa malo sumpora 40,5
Lož ulje sa malo sumpora 41,7
Sumporno loživo ulje 39,6
Metil alkohol (metanol) 21,1
n-butil alkohol 36,8
Ulje 43,5…46
Metanovo ulje 21,5
Toluen 40,9
White spirit (GOST 313452) 44
Etilen glikol 13,3
Etilni alkohol (etanol) 30,6

Specifična toplota sagorevanja gasovitog goriva i zapaljivih gasova

Prikazana je tabela specifičnih toplina sagorijevanja plinovitog goriva i nekih drugih zapaljivih plinova u smislu MJ / kg. Od razmatranih plinova, razlikuje se najveća masa specifična toplina sagorijevanja. Potpunim sagorijevanjem jednog kilograma ovog plina oslobodit će se 119,83 MJ topline. Takođe, takvo gorivo kao prirodni plin ima visoku kalorijsku vrijednost - specifična toplina izgaranja prirodnog plina je 41 ... 49 MJ / kg (za čistih 50 MJ / kg).

Specifična toplina izgaranja plinovitog goriva i zapaljivih plinova (vodik, prirodni plin, metan)
Gorivo Specifična toplota sagorevanja, MJ / kg
1-buten 45,3
Amonijak 18,6
Acetilen 48,3
Vodik 119,83
Vodonik, smeša sa metanom (50% H2 i 50% CH4 po masi) 85
Vodik, smeša sa metanom i ugljen-monoksidom (33-33-33 mas.%) 60
Vodik pomešan sa ugljen-monoksidom (50% H 2 50% CO 2 po masi) 65
Visoka peć 3
Koksarnica 38,5
Tečni naftni plin (TNG) (propan-butan) 43,8
Izobutan 45,6
Metan 50
n-Butan 45,7
n-heksan 45,1
n-pentan 45,4
Pridruženi plin 40,6…43
Prirodni gas 41…49
Propadien 46,3
Propan 46,3
Propilen 45,8
Propilen, pomešan sa vodonikom i ugljen-monoksidom (90% -9% -1% masenog udela) 52
Etan 47,5
Etilen 47,2

Specifična toplota sagorevanja nekih zapaljivih materijala

Postoji tablica specifičnih toplina sagorijevanja nekih zapaljivih materijala (drvo, papir, plastika, slama, guma itd.). Treba napomenuti materijale s velikom toplinom sagorijevanja. Ovi materijali uključuju: gumu različitih vrsta, ekspandirani polistiren (pjena), polipropilen i polietilen.

Specifična toplota sagorevanja nekih zapaljivih materijala
Gorivo Specifična toplota sagorevanja, MJ / kg
Papir 17,6
Umjetna koža 21,5
Drvo (šipke s udjelom vlage 14%) 13,8
Drvo u gomilama 16,6
Hrastovo drvo 19,9
Drvo smreke 20,3
Drvo je zeleno 6,3
Borovo drvo 20,9
Kapron 31,1
Proizvodi od karbolita 26,9
Karton 16,5
Stiren-butadien kaučuk SKS-30AR 43,9
Prirodna guma 44,8
Sintetička guma 40,2
SKS guma 43,9
Kloroprenska guma 28
Linoleum, polivinilklorid 14,3
Dvoslojni polivinilkloridni linoleum 17,9
PVC linoleum na bazi filca 16,6
Linoleum, polivinilklorid na toploj osnovi 17,6
Linoleum, polivinilklorid na osnovi tkanine 20,3
Linoleumska guma (relin) 27,2
Parafinski vosak 11,2
Polifoam PVC-1 19,5
Stiropor FS-7 24,4
Pjena FF 31,4
Ekspandirani polistiren PSB-S 41,6
Poliuretanska pjena 24,3
Vlaknasta ploča 20,9
Polivinilklorid (PVC) 20,7
Polikarbonat 31
Polipropilen 45,7
Polistiren 39
Polietilen visokog pritiska 47
Polietilen niskog pritiska 46,7
Guma 33,5
Krovni materijal 29,5
Kanalska čađa 28,3
Hay 16,7
Slama 17
Organsko staklo (pleksiglas) 27,7
Tekstolit 20,9
Tol 16
TNT 15
Pamuk 17,5
Celuloza 16,4
Vuna i vunena vlakna 23,1

Izvori:

  1. GOST 147-2013 Čvrsta mineralna goriva. Određivanje bruto toplotne vrijednosti i izračunavanje neto toplotne vrijednosti.
  2. GOST 21261-91 Naftni proizvodi. Metoda za određivanje bruto toplotne vrijednosti i izračunavanje neto toplotne vrijednosti.
  3. GOST 22667-82 Prirodni zapaljivi plinovi. Metoda proračuna za određivanje toplote sagorevanja, relativne gustine i Wobbeova broja.
  4. GOST 31369-2008 Prirodni plin. Proračun kalorijske vrijednosti, gustine, relativne gustine i Wobbeova broja na osnovu sastava komponenata.
  5. Zemskiy G. T. Zapaljiva svojstva anorganskih i organskih materijala: priručnik M.: VNIIPO, 2016. - 970 str.

Razvoj lekcije (bilješke s lekcije)

UMK linija A.V.Periškin. Fizika (7-9)

Pažnja! Web lokacija za administraciju web lokacije nije odgovorna za sadržaj metodološka dostignuća, kao i za usklađenost sa razvojem Saveznog državnog obrazovnog standarda.

"Da bi druge ugrijala, svijeća mora gorjeti."

M. Faraday.

Svrha: Da bi se proučila pitanja upotrebe interne energije goriva, oslobađanja toplote tokom sagorijevanja goriva.

Ciljevi lekcije:

edukativni:

  • ponoviti i učvrstiti znanje o položenom materijalu;
  • uvesti koncept energije goriva, specifične topline sagorijevanja goriva;
  • nastaviti razvijati vještine u rješavanju dizajnerskih problema.

u razvoju:

  • razviti analitičko mišljenje;
  • razviti sposobnost rada s tablicama i donošenja zaključaka;
  • razviti sposobnost učenika da iznose hipoteze, raspravljaju ih, kompetentno izražavaju svoje misli naglas;
  • razvijati posmatranje i pažnju.

edukativni:

  • njegovati pažljiv stav prema korištenju resursa goriva;
  • poticati zanimanje za predmet pokazujući povezanost proučavanog gradiva sa pravi zivot;
  • razviti komunikacijske vještine.

Rezultati predmeta:

Studenti bi trebali znati:

  • specifična toplota sagorevanja goriva je fizička količina, pokazujući koliko se toplote oslobađa tokom potpunog sagorijevanja goriva težine 1 kg;
  • kada gorivo sagorijeva, oslobađa se značajna energija koja se koristi u svakodnevnom životu, industriji, poljoprivreda, u elektranama, u drumski transport;
  • mjerna jedinica specifične topline sagorijevanja goriva.

Studenti bi trebali biti sposobni:

  • objasniti proces oslobađanja energije tokom sagorijevanja goriva;
  • koristiti tabelu specifične toplote sagorevanja;
  • da se uporedi specifična toplota sagorevanja goriva različitih supstanci i energija koja se oslobađa tokom sagorevanja različitih vrsta goriva.

Studenti treba da se prijave:

  • formula za izračunavanje energije koja se oslobodila tokom sagorijevanja goriva.

Tip lekcije: lekcija iz učenja novog materijala.

Oprema: svijeća, tanjur, staklo, biljni list, suho gorivo, 2 alkoholne piće, benzin, alkohol, 2 epruvete s vodom.

Tokom nastave

1. Organizacijski trenutak.

Pozdrav učenicima, provjera spremnosti za nastavu.

Poznato je da je veliki naučnik MV Lomonosov 1744. godine radio na raspravi "Razmišljanja o uzroku vrućine i hladnoće". Termalni fenomeni igraju ogromnu ulogu u svijetu oko nas, u životu ljudi, biljaka, životinja, a takođe i u tehnologiji.

Provjerimo koliko ste dobro savladali ovo znanje.

2. Motivacija za aktivnosti učenja.

Imate li pitanja o zadaća? Provjerimo kako ste se nosili s tim:

  • dvoje učenika na ploči predstavljaju rješenja domaćih zadataka.

1) Odredite apsolutnu vlažnost vazduha u ostavi zapremine 10 m 3, ako sadrži vodenu paru mase 0,12 kg.

2) Pritisak vodene pare u zraku je 0,96 kPa, relativna vlažnost zraka je 60%. Koliki je pritisak zasićene vodene pare na istoj temperaturi?

  • 1 student (Dima) popunjava dijagram na tabli;

zadatak: blizu svake strelice potpisati naziv procesa i formulu za izračunavanje količine toplote u svakom od njih

  • U međuvremenu, momci rade za tablom, izvršit ćemo još jedan zadatak.

Pogledajte tekst na slajdu i pronađite fizičke greške koje je autor počinio (predložite tačan odgovor):

1) Po vedrom sunčanom danu, momci su krenuli na planinarenje. Tako da nije bilo tako vruće, momci su se obukli tamna odijela... Navečer je postalo svježe, ali nakon kupanja postalo je toplije. Momci su silili vrući čaj u gvozdene šolje i pili ga sa zadovoljstvom, bez oparenja... Bilo je super!

Odgovor: mrak upija više toplote; isparavanjem se smanjuje tjelesna temperatura; toplotna provodljivost metala je veća, pa se više zagrijava.

2) Probudivši se ranije nego obično, Vasja se odmah setio da se u osam ujutro dogovorio s Toljom da ode do reke da gleda kako ledeni zanosi. Vasya je istrčao na ulicu, Tolya je već bio tamo. „Takvo je vrijeme danas! - umjesto pozdrava rekao je zadivljeno. - Kakvo sunce, a temperatura ujutro je -2 stepena Celzijusova. " "Ne, -4", prigovorio je Vasya. Dječaci su se posvađali, a zatim shvatili u čemu je stvar. „Imam termometar na vjetru, a vaš je na osamljenom mjestu, pa vaš i pokazuje više", - pogodio je Tolya. I momci su potrčali prskajući kroz lokve.

Odgovor: u prisustvu vjetra isparavanje je intenzivnije, pa bi prvi termometar trebao pokazivati ​​nižu temperaturu; na temperaturama ispod 00C, voda se smrzava.

Bravo, ispravno smo pronašli sve greške.

Provjerimo ispravnost rješenja problema (učenici koji su riješili probleme komentiraju svoje rješenje).

Sada provjerimo kako se Dima snašao u svom zadatku.

Je li Dima pravilno imenovao sve fazne prijelaze? Šta se događa ako u plamen stavite drveni štap? (Ona će izgorjeti)

Tačno ste primijetili da se odvija proces sagorijevanja.

Vjerovatno ste već pogodili o čemu ćemo danas razgovarati (pretpostaviti).

Šta mislite na koja pitanja možemo odgovoriti na kraju lekcije?

  • razumem fizičko značenje proces sagorevanja;
  • saznati šta određuje količinu toplote koja se oslobađa tokom sagorevanja;
  • saznajte aplikaciju ovaj proces u životu, u svakodnevnom životu itd.

3. Novi materijal.

Svakodnevno možemo promatrati kako se u plameniku štednjaka sagorijeva prirodni plin. Ovo je proces sagorijevanja goriva.

Iskustvo broj 1. Svijeća je pričvršćena za dno ploče s plastelinom. Zapalimo svijeću, a zatim je pokrijemo teglom. Nekoliko trenutaka kasnije, plamen svijeće će se ugasiti.

Stvara se problematična situacija u čijem rješenju studenti zaključuju: svijeća gori u prisustvu kisika.

Pitanja za čas:

Čime je praćen proces sagorijevanja?

Zašto se svijeća gasi? Koji su uslovi pod kojima se odvija proces sagorijevanja?

Kako se oslobađa energija?

Za ovo, sjetimo se strukture materije.

Od čega je napravljena supstanca? (od molekula, molekuli od atoma)

Koje vrste energije ima molekul? (kinetički i potencijalni)

Da li je moguće podijeliti molekul na atome? (Da)

Da biste molekule podijelili na atome, potrebno je nadvladati sile privlačenja atoma, pa prema tome i raditi, odnosno trošiti energiju.

Kada se atomi spoje u molekul, energija se, naprotiv, oslobađa. Ova kombinacija atoma u molekule nastaje tokom sagorijevanja goriva. Konvencionalna goriva sadrže ugljenik. Tačno ste utvrdili da je sagorevanje nemoguće bez pristupa vazduhu. Pri izgaranju, atomi ugljenika kombiniraju se s atomima kiseonika koji su sadržani u zraku, stvarajući tako molekulu ugljen-dioksid a energija se oslobađa u obliku toplote.


Ajmo sada provesti eksperiment i vidjeti istovremeno sagorijevanje nekoliko vrsta goriva: benzina, suvog goriva, alkohola i parafina (Iskustvo br. 2).

Šta je zajedničko i kako se razlikuje sagorijevanje svake vrste goriva?

Da, kada se bilo koja tvar sagorije, nastaju druge tvari koje su proizvodi sagorijevanja. Na primjer, pri sagorijevanju drva za ogrev ostaje pepeo i oslobađa se ugljični dioksid, ugljični monoksid i drugi plinovi. .

Ali, glavna svrha goriva je osiguravanje topline!

Pogledajmo još jedno iskustvo.

Iskustvo broj 3:(na dvije identične žarulje: jedna napunjena benzinom, druga alkoholom, zagrijava se ista količina vode).

Pitanja o iskustvu:

Koja se energija koristi za zagrijavanje vode?

I kako odrediti količinu toplote koja je ušla u zagrijavanje vode?

Kada je voda brže ključala?

Šta se može naučiti iz iskustva?

Koje gorivo, alkohol ili benzin odaje najviše toplote kada potpuno izgori? (benzin je topliji od alkohola).

Učitelj: Fizička veličina koja pokazuje koliko se toplote oslobađa tokom potpunog sagorijevanja goriva težine 1 kg naziva se specifična toplina sagorijevanja goriva, označena slovom q. Mjerna jedinica je J / kg.

Specifična toplota sagorevanja eksperimentalno se određuje prilično složenim instrumentima.

Rezultati eksperimentalnih podataka dati su u tabeli udžbenika (str. 128).

Poradimo s ovom tablicom.

Pitanja na stolu:

  1. Koja je specifična toplota sagorevanja benzina? (44 MJ / kg)
  2. Šta to znači? (To znači da se potpunim sagorijevanjem benzina teškog 1 kg oslobađa 44 MJ energije).
  3. Koja supstanca ima najmanju specifičnu toplotu sagorevanja? (ogrjev).
  4. Koje gorivo daje najviše toplote kada gori? (vodonik, jer je njegova specifična toplota sagorevanja veća od ostalih).
  5. Koliko toplote se oslobađa prilikom sagorevanja 2 kg alkohola? Kako ste to definirali?
  6. Šta trebate znati da biste izračunali količinu toplote koja se oslobađa tokom sagorijevanja?

Zaključeno je da je za pronalaženje količine toplote potrebno znati ne samo specifičnu toplotu izgaranja goriva, već i njegovu masu.

To znači da se ukupna količina toplote Q (J) koja se oslobodi tokom potpunog sagorevanja m (kg) goriva izračunava po formuli: Q = q · m

Zapišite to u bilježnicu.

I kako pronaći masu zapaljivog goriva iz ove formule?

Iz formule izrazite specifičnu toplotu sagorevanja. (Možete pozvati učenika na tablu da napiše formule)

Fizičko vaspitanje

Umorni smo. Ugrijmo se malo. Ispravite leđa. Ispravite ramena. Nazvat ću gorivo, a ako mislite da je čvrsto, spustite glavu prema dolje, ako je tekuće, podignite ruke, a ako je plinovito, povucite ruke prema naprijed.

Ugalj je tvrd.

Prirodni plin je plinovit.

Ulje je tečno.

Drvo je čvrsto.

Benzin je tečan.

Treset je čvrst.

Antracit je čvrst.

Kerozin je tečan.

Koksni plin je plinovit.

Dobro urađeno! Mi smo najpažljiviji i najsportskiji ... Sjednite.

Učitelj: Momci! Razmislimo o pitanju: "Da li je proces izgaranja ljudski prijatelj ili neprijatelj?"

Iskustvo broj 4. Ponovimo eksperiment sa zapaljenom svijećom, ali sada stavimo list biljke pored svijeća.

Pogledajte šta se dogodilo sa biljkom pored plamena svijeće?

Dakle kada koristite gorivo, ne treba zaboraviti na štetnost proizvoda sagorijevanja za žive organizme.

4. Sidrenje.

Momci, recite mi molim vas, šta je gorivo za vas i mene? IN ljudsko tijelo hrana igra ulogu goriva. Različite vrste hrane, poput različitih vrsta goriva, sadrže različite količine energije. (Pokažite tablicu na računaru "Specifična toplina sagorijevanja hrane").

Specifična toplota sagorevanja goriva q, MJ / kg

Pšenični hljeb

ražani hljeb

Krompir

Govedina

Pileće meso

Puter

Masni svježi sir

Suncokretovo ulje

Grožđe

Čokoladni kolut

Sladoled kremast

Kirieshki

Slatki čaj

"Koka kola"

Crna ribizla

Predlažem da se ujedinite u grupe (1 i 2, 3 i 4 stolovi) i izvršite sljedeće zadatke (u skladu s brošurama). Imate 5 minuta da završite, nakon čega ćemo razgovarati o rezultatima.

Grupni zadaci:

  • 1. grupa: kada se pripremate za lekcije, trošite 800 kJ energije za 2 sata. Hoćete li povratiti energiju ako pojedete pakiranje čipsa od 28g i popijete čašu Coca-Cole (200g)?
  • 2. grupa: koliko visoko može da se digne osoba teška 70 kg ako pojede sendvič sa maslacem (100 g pšeničnog hleba i 50 g maslaca).
  • 3. grupa: da li vam je dovoljno da tokom dana unesete 100 g svježeg sira, 50 g pšeničnog hljeba, 50 g govedine i 100 g krompira, 200 g slatkog čaja (1 čaša). Potrebna količina energije za učenika 8. razreda je 1,2 MJ.
  • 4. grupa: koliko brzo treba trčati sportaš težak 60 kg ako jede sendvič sa maslacem (100 g pšeničnog hleba i 50 g putera).
  • 5. grupa: Koliko čokolade može pojesti tinejdžer od 55 kilograma kako bi nadoknadio energiju koju je potrošio dok je čitao knjigu dok je sjedio? (Za jedan sat)

Približna potrošnja energije tinejdžera teškog 55 kg na sat u raznim aktivnostima

Pranje posuđa

Priprema za lekcije

Čitajući sebi

Sjedeći (u mirovanju)

Fizičko punjenje

  • 6. grupa: Hoće li sportista težak 70 kg obnoviti energiju nakon 20 minuta plivanja ako pojede 50 g raženog hljeba i 100 g govedine?

Približna potrošnja energije osobe za 1 sat za razne aktivnosti (po 1 kg mase)

Grupe predstavljaju rješenje problema na komadu Whatman papira, a zatim jedna po jedna odlaze do ploče i objašnjavaju to.

5. Refleksija. Sažetak lekcije.

Sjetimo se koje smo si zadaće zadali na početku lekcije? Jesmo li postigli sve?

Dečki u krugu govore u jednoj rečenici, birajući početak fraze s reflektirajućeg zaslona na ploči:

  • danas sam saznao ...
  • bilo je zanimljivo ...
  • bilo je teško ...
  • Radio sam zadatke ...
  • Shvatio sam da ...
  • Sada mogu…
  • Osjetio sam da ...
  • Kupio sam ...
  • Naučio sam…
  • Uspio sam…
  • Mogao sam ...
  • Pokušat ću…
  • iznenadio me ...
  • dao mi lekciju za život ...
  • Htio sam ...

1. Šta ste novo naučili na lekciji?

2. Hoće li ovo znanje biti korisno u životu?

Ocjenjivanje ocjena lekcija najaktivnijim učenicima.

6.D.z

  1. Stavak 10
  2. Zadatak (1 za odabir):
  • Nivo 1: Koliko toplote daje 10 kg uglja tokom sagorevanja?
  • Nivo 2: Potpunim sagorijevanjem nafte oslobođeno je 132 kJ energije. Koliko je ulja izgorjelo?
  • Nivo 3: koliko se toplote oslobađa tokom potpunog izgaranja 0,5 litara alkohola (gustoća alkohola 800 kg / m3)
  • Tabela za usporedbu: goriva (prednosti i nedostaci)
  • Kada se sagorijeva određena količina goriva, oslobađa se mjerljiva količina topline. Prema Međunarodnom sistemu jedinica, vrijednost je izražena u džulima po kg ili m 3. Ali parametri se mogu izračunati u kcal ili kW. Ako se vrijednost odnosi na mjernu jedinicu goriva, naziva se specifičnom.

    Na šta utiče kalorijska vrednost različitih goriva? Kolika je vrijednost pokazatelja za tečne, čvrste i plinovite supstance? Odgovori na ova pitanja detaljno su navedeni u članku. Pored toga, pripremili smo tablicu koja prikazuje specifične topline sagorijevanja materijala - ove informacije su korisne pri odabiru visokoenergetske vrste goriva.

    Oslobađanje energije tokom sagorijevanja trebalo bi da karakterišu dva parametra: visoka efikasnost i odsustvo proizvodnje štetnih tvari.

    Veštačko gorivo se dobija tokom prerade prirodnih -. Bez obzira na agregacijsko stanje, tvari u svom kemijskom sastavu imaju goriv i negoriv dio. Prva je ugljenik i vodonik. Drugi se sastoji od vode, mineralnih soli, azota, kiseonika, metala.

    By agregatno stanje gorivo se dijeli na tečno, čvrsto i plinsko. Svaka je skupina dodatno razgranata u prirodnu i umjetnu podskupinu (+)

    Kada se sagori 1 kg takve "smjese", oslobađa se drugačija količina energije. Koliki će se dio energije osloboditi ovisi o udjelu naznačenih elemenata - zapaljivog dijela, vlažnosti, sadržaja pepela i ostalih komponenata.

    Toplina sagorijevanja goriva (TCT) formira se iz dva nivoa - najvišeg i najnižeg. Prvi pokazatelj dobiva se zbog kondenzacije vode, u drugom se ovaj faktor ne uzima u obzir.

    Najniži TST potreban je za izračunavanje potrebe za gorivom i njegovih troškova, uz pomoć takvih pokazatelja, bilansi toplote i utvrđuje se efikasnost instalacija na gorivo.

    TST se može izračunati analitički ili eksperimentalno. Ako a hemijski sastav gorivo je poznato, primijenjena je Mendelejeva formula. Eksperimentalne tehnike temelje se na stvarnom mjerenju toplote sagorevanja.

    U tim se slučajevima koristi posebna bomba za sagorijevanje - kalorimetrijska, zajedno s kalorimetrom i termostatom.

    Karakteristike proračuna su pojedinačne za svaku vrstu goriva. Primjer: TCT u motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem izračunava se od najniže vrijednosti jer se tečnost ne kondenzira u cilindrima.

    Parametri tečnih supstanci

    Tekući materijali, poput čvrstih, razlažu se na sljedeće komponente: ugljenik, vodonik, sumpor, kiseonik, azot. Procenat je izražen težinom.

    Unutarnji organski balast goriva formira se od kiseonika i azota; ove komponente ne izgaraju i uslovno su uključene u sastav. Vanjski balast nastaje od vlage i pepela.

    Benzin ima visoku specifičnu toplotu sagorevanja. Ovisno o marki, iznosi 43-44 MJ.

    Slični pokazatelji specifične toplote sagorevanja utvrđeni su i za vazduhoplovni kerozin - 42,9 MJ. Dizel gorivo takođe spada u kategoriju vodećih po kalorijskoj vrijednosti - 43,4-43,6 MJ.

    Tečno raketno gorivo, etilen glikol, karakteriziraju relativno niske vrijednosti TST. Alkohol i aceton se razlikuju u minimalnoj specifičnoj toploti sagorevanja. Njihove performanse su znatno niže od performansi konvencionalnih motornih goriva.

    Svojstva goriva za gorivo

    Plinovito gorivo sastoji se od ugljen monoksida, vodonika, metana, etana, propana, butana, etilena, benzena, sumporovodika i drugih komponenata. Ove brojke su izražene kao zapreminski procenat.

    Vodik ima najveću toplotnu vrednost. Izgarajući, kilogram materije oslobađa 119,83 MJ toplote. Ali odlikuje se povećanim stepenom opasnosti od eksplozije

    Prirodni plin takođe ima visoke grejne vrednosti.

    Oni su jednaki 41-49 MJ po kg. Ali, na primjer, čisti metan ima veću toplinu sagorijevanja - 50 MJ po kg.

    Uporedna tabela pokazatelja

    Tabela prikazuje vrijednosti masenih specifičnih toplina sagorijevanja tečnih, čvrstih, plinovitih vrsta goriva.

    Vrsta goriva Jedinica rev. Specifična toplota sagorevanja
    Mj kWh kcal
    Ogrevno drvo: hrast, breza, jasen, bukva, grabKg15 4,2 2500
    Ogrevno drvo: ariš, bor, smrekaKg15,5 4,3 2500
    Smeđi ugaljKg12,98 3,6 3100
    KamenKg27,00 7,5 6450
    UgaljKg27,26 7,5 6510
    AntracitKg28,05 7,8 6700
    Granulati ogrejnog drvetaKg17,17 4,7 4110
    Pelet od slameKg14,51 4,0 3465
    Suncokretovi peletiKg18,09 5,0 4320
    PiljevinaKg8,37 2,3 2000
    PapirKg16,62 4,6 3970
    VineKg14,00 3,9 3345
    Prirodni gasm 333,5 9,3 8000
    Tečni plinKg45,20 12,5 10800
    BenzinKg44,00 12,2 10500
    Dis. gorivoKg43,12 11,9 10300
    Metanm 350,03 13,8 11950
    Vodikm 3120 33,2 28700
    KerozinKg43.50 12 10400
    Lož uljeKg40,61 11,2 9700
    UljeKg44,00 12,2 10500
    Propanm 345,57 12,6 10885
    Etilenm 348,02 13,3 11470

    Iz tablice se može vidjeti da najveći pokazatelji TST svih supstanci, a ne samo plinovitih, imaju vodik. Pripada visokoenergetskim vrstama goriva.

    Proizvod sagorijevanja vodonika je obična voda. Proces ne emitira troske pepela, pepeo, ugljen monoksid i ugljen dioksid, što tvar čini ekološki zapaljivom. Ali eksplozivno je i ima malu gustinu, pa je takvo gorivo teško ukapiti i transportirati.

    Zaključci i korisni video na temu

    O kalorijskoj vrijednosti različitih vrsta drveta. Usporedba pokazatelja po m3 i kg.

    TST je najvažnija termička i operativna karakteristika goriva. Ovaj indikator se koristi u raznim poljima ljudska aktivnost: toplotni motori, elektrane, industrija, grijanje domova i priprema hrane.

    Vrednosti kalorijske vrednosti pomažu u poređenju različitih vrsta goriva u smislu stepena emisije energije, izračunavanju potrebne mase goriva i uštedi na troškovima.

    Imate li što dodati ili imate pitanja o toplotnoj vrijednosti različitih vrsta goriva? Možete ostavljati komentare na publikaciju i sudjelovati u raspravama - obrazac za kontakt nalazi se u donjem bloku.

      specifična toplota sagorevanja- specifična toplota - Teme naftna i gasna industrija Sinonimi specifična toplota EN specifična toplota ...

      Količina toplote koja se oslobađa tokom potpunog sagorevanja goriva teška 1 kg. Specifična toplina sagorijevanja goriva određuje se empirijski i najvažnija je karakteristika goriva. Pogledajte i: Finansijski rječnik za gorivo Finam ... Finansijski rječnik

      specifična toplota sagorevanja treseta bombom- veća toplota sagorevanja treseta, uzimajući u obzir toplotu nastanka i rastvaranja u sumpornoj vodi i azotna kiselina... [GOST 21123 85] Neprihvatljiva, ne preporučujuća toplotna vrijednost treseta bombom Teme treseta Općeniti pojmovi svojstva treseta EN ... ... Vodič za tehničkog prevodioca

      specifična toplota sagorevanja (gorivo)- 3.1.19 specifična toplota sagorevanja (gorivo): Ukupna količina energije koja se oslobađa pod regulisanim uslovima sagorevanja goriva. Izvor ...

      Bomba specifična toplota sagorevanja treseta- 122. Specifična toplota sagorevanja treseta bombom Veća toplota sagorevanja treseta, uzimajući u obzir toplotu nastanka i rastvaranja sumporne i azotne kiseline u vodi Izvor: GOST 21123 85: Treset. Pojmovi i definicije originalni dokument ... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

      specifična toplota sagorevanja goriva- 35 specifična toplota sagorevanja goriva: Ukupna količina energije koja se oslobađa pod određenim uslovima sagorevanja goriva. Izvor: GOST R 53905 2010: Ušteda energije. Pojmovi i definicije originalni dokument ... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

      To je količina toplote koja se oslobađa tokom potpunog sagorijevanja mase (za čvrste i tečne tvari) ili zapremine (za plinovite) jedinice tvari. Mjeri se u džulima ili kalorijama. Kalorična vrijednost po jedinici mase ili zapremine goriva, ... ... Wikipedia

      Moderna enciklopedija

      Toplina sagorevanja- (toplota sagorevanja, kalorična vrednost), količina toplote koja se oslobađa tokom potpunog sagorevanja goriva. Razlikujte specifičnu toplinu sagorijevanja, zapreminsku itd. Na primjer, specifičnu toplinu izgaranja ugalj 28 34 MJ / kg, benzin oko 44 MJ / kg; volumetrijski ... ... Ilustrovani enciklopedijski rječnik

      Specifična toplota sagorevanja goriva- Specifična toplota sagorevanja goriva: ukupna količina energije koja se oslobađa pod određenim uslovima sagorevanja goriva ...

    U ovoj lekciji naučit ćemo kako izračunati količinu toplote koju gorivo oslobađa tokom sagorijevanja. Uz to, uzmimo u obzir karakteristike goriva - specifičnu toplotu sagorevanja.

    Budući da se čitav naš život temelji na kretanju, a kretanje se većim dijelom temelji na sagorijevanju goriva, proučavanje ove teme vrlo je važno za razumijevanje teme "Termički fenomeni".

    Nakon proučavanja pitanja koja se odnose na količinu topline i specifični toplotni kapacitet, nastavit ćemo s razmatranjem količina toplote koja se oslobađa tokom sagorevanja goriva.

    Definicija

    Gorivo- supstanca koja stvara toplinu u nekim procesima (sagorijevanje, nuklearne reakcije). To je izvor energije.

    Gorivo se događa čvrsta, tečna i plinovita(slika 1).

    Sl. 1. Vrste goriva

    • Čvrsta goriva uključuju ugljen i treset.
    • Tečna goriva uključuju nafta, benzin i drugi naftni proizvodi.
    • Plinovita goriva uključuju prirodni gas.
    • Odvojeno je moguće izdvojiti vrlo često nedavno nuklearno gorivo.

    Sagorijevanje goriva je hemijski proces koja je oksidativna. Kada se sagorijevaju, atomi ugljenika kombiniraju se s atomima kisika i tvore molekule. Kao rezultat, oslobađa se energija koju osoba koristi u svoje svrhe (slika 2).

    Sl. 2. Stvaranje ugljen-dioksida

    Da bi se okarakteriziralo gorivo, karakteristika kao što je toplotna vrijednost... Kalorična vrijednost pokazuje koliko se toplote oslobađa tokom sagorijevanja goriva (slika 3). U fizici kalorijske vrijednosti koncept odgovara specifična toplota sagorevanja supstance.

    Sl. 3. Specifična toplota sagorevanja

    Definicija

    Specifična toplota sagorevanja- fizička količina koja karakterizira gorivo je numerički jednaka količini toplote koja se oslobađa tokom potpunog izgaranja goriva.

    Specifična toplina sagorijevanja obično se označava slovom. Jedinice:

    Nema mjernih jedinica, jer se izgaranje goriva događa na praktički konstantnoj temperaturi.

    Specifična toplota sagorevanja određuje se empirijski pomoću sofisticiranih instrumenata. Međutim, postoje posebne tablice za rješavanje problema. Ispod su vrijednosti specifičnih toplina sagorijevanja za neke vrste goriva.

    Supstanca

    Tabela 4. Specifična toplota sagorevanja nekih supstanci

    Iz datih vrijednosti se vidi da je tokom sagorijevanja, veliki iznos toplote, pa se koriste jedinice (megajouli) i (gigajoule).

    Za izračunavanje količine toplote koja se oslobađa tokom sagorijevanja goriva koristi se sljedeća formula:

    Ovdje je: masa goriva (kg), specifična toplina sagorijevanja goriva ().

    U zaključku napominjemo da se većina goriva koje čovječanstvo koristi skladišti uz pomoć sunčeve energije. Ugalj, nafta, plin - sve je to nastalo na Zemlji uslijed utjecaja Sunca (slika 4).

    Sl. 4. Stvaranje goriva

    Na sljedeća lekcija razgovarat ćemo o zakonu očuvanja i transformacije energije u mehaničkim i termičkim procesima.

    Listaknjiževnost

    1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizen I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
    2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Drolja, 2010.
    3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Obrazovanje.
    1. Internet portal "festival.1september.ru" ()
    2. Internet portal "school.xvatit.com" ()
    3. Internet portal "stringer46.narod.ru" ()

    Zadaća