Wartość opałowa oleju napędowego kJ kg. Co wybrać: benzyna czy olej napędowy

ciepło właściwe spalania - ciepło właściwe— Tematy przemysł naftowy i gazowy Synonimy ciepło właściwe EN ciepło właściwe ...

Ilość ciepła uwolnionego podczas całkowite spalanie paliwo o wadze 1 kg. Wyznacza się ciepło właściwe spalania paliwa empirycznie i jest najważniejsza cecha paliwo. Zobacz też: Słownik finansowy paliwowy Fina... Słownik finansowy

ciepło właściwe spalania torfu przez bombę- Wyższe ciepło spalania torfu, biorąc pod uwagę ciepło powstawania i rozpuszczania kwasów siarkowego i azotowego w wodzie. [GOST 21123 85] Niedopuszczalna, niezalecana wartość opałowa torfu na bombę Tematyka torfu Ogólne warunki właściwości torfu EN ... ... Przewodnik tłumacza technicznego

ciepło właściwe spalania (paliwo)- 3.1.19 Ciepło właściwe spalania (paliwa): Całkowita ilość energii wydzielonej w regulowanych warunkach spalania paliwa. Źródło …

Ciepło właściwe spalania torfu przez bombę- 122. Ciepło właściwe spalania torfu bombą Wyższe ciepło spalania torfu z uwzględnieniem ciepła powstawania i rozpuszczania kwasów siarkowego i azotowego w wodzie Źródło: GOST 21123 85: Torf. Terminy i definicje dokument oryginalny... Słownik-podręcznik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

ciepło właściwe spalania paliwa- 35 Ciepło właściwe spalania paliwa: Całkowita ilość energii wydzielonej w określonych warunkach spalania paliwa. Źródło: GOST R 53905 2010: Oszczędność energii. Terminy i definicje dokument oryginalny... Słownik-podręcznik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Jest to ilość ciepła wydzielana podczas całkowitego spalania masy (w przypadku ciał stałych i substancje płynne) lub objętościowe (dla gazów) jednostki substancji. Mierzona w dżulach lub kaloriach. Ciepło spalania na jednostkę masy lub objętości paliwa, ... ... Wikipedia

Nowoczesna encyklopedia

Ciepło spalania- (ciepło spalania, zawartość kalorii), ilość ciepła wydzielanego podczas całkowitego spalania paliwa. Wyróżnia się ciepło właściwe spalania, ciepło objętościowe itp. Przykładowo ciepło właściwe spalania węgla wynosi 28–34 MJ/kg, benzyny około 44 MJ/kg; wolumetryczny... ... Ilustrowany słownik encyklopedyczny

Ciepło właściwe spalania paliwa- Ciepło właściwe spalania paliwa: całkowita ilość energii uwolnionej w określonych warunkach spalania...

Każde paliwo podczas spalania uwalnia ciepło (energię) wyrażone ilościowo w dżulach lub kaloriach (4,3 J = 1 cal). W praktyce do pomiaru ilości ciepła wydzielanego podczas spalania paliwa stosuje się kalorymetry - złożone urządzenia zastosowanie laboratoryjne. Ciepło spalania nazywane jest również wartością opałową.

Ilość ciepła uzyskanego ze spalania paliwa zależy nie tylko od jego wartości opałowej, ale także od jego masy.

Aby porównać substancje pod względem ilości energii uwolnionej podczas spalania, wygodniejszą jest wartość ciepło właściwe spalanie. Pokazuje ilość ciepła wytworzonego podczas spalania jednego kilograma (masowe ciepło właściwe spalania) lub jednego litra metra sześciennego (objętościowe ciepło właściwe spalania) paliwa.

Jednostkami ciepła właściwego spalania paliwa przyjętymi w układzie SI są kcal/kg, MJ/kg, kcal/m3, MJ/m3 oraz ich pochodne.

Wartość energetyczna paliwa jest ściśle określona przez wartość jego ciepła właściwego spalania. Zależność pomiędzy ilością ciepła powstałego podczas spalania paliwa, jego masą i ciepłem właściwym spalania wyraża się prostym wzorem:

Q = q m, gdzie Q to ilość ciepła w J, q to ciepło właściwe spalania w J/kg, m to masa substancji w kg.

Dla wszystkich rodzajów paliw i większości substancji palnych wartości ciepła właściwego spalania są od dawna wyznaczane i zestawiane w tabelach, z których korzystają specjaliści przy obliczaniu ciepła wydzielanego podczas spalania paliwa lub innych materiałów. W różnych tabelach mogą występować niewielkie rozbieżności, które można oczywiście wytłumaczyć nieco odmiennymi technikami pomiarowymi lub różnymi wartościami opałowymi podobnych materiałów palnych wydobywanych z różnych złóż.

Węgiel charakteryzuje się największą energochłonnością spośród paliw stałych – 27 MJ/kg (antracyt – 28 MJ/kg). Węgiel drzewny ma podobne wskaźniki (27 MJ/kg). Węgiel brunatny ma znacznie niższą wartość opałową – 13 MJ/kg. Zwykle zawiera także dużo wilgoci (do 60%), która po odparowaniu zmniejsza całkowite ciepło spalania.

Torf spala się ciepłem 14-17 MJ/kg (w zależności od stanu - rozdrobniony, sprasowany, brykiet). Drewno opałowe wysuszone do wilgotności 20% wydziela od 8 do 15 MJ/kg. Jednocześnie ilość energii otrzymanej z osiki i brzozy może zmieniać się prawie dwukrotnie. W przybliżeniu te same wskaźniki są podawane przez pelety z różne materiały- od 14 do 18 MJ/kg.

Znacznie mniej niż ciała stałe, różnią się ciepłem właściwym spalania typy płynne paliwo. Zatem ciepło właściwe spalania oleju napędowego wynosi 43 MJ/l, benzyny – 44 MJ/l, nafty – 43,5 MJ/l, oleju opałowego – 40,6 MJ/l.

Ciepło właściwe spalania gazu ziemnego wynosi 33,5 MJ/m3, propanu 45 MJ/m3. Najbardziej energochłonnym paliwem gazowym jest wodór gazowy (120 MJ/m3). Jest bardzo obiecujący pod względem zastosowania jako paliwo, ale jeszcze go nie odkryto optymalne opcje jego przechowywanie i transport.

Porównanie energochłonności różnych rodzajów paliw

Porównując wartość energetyczna głównych rodzajów paliw stałych, ciekłych i gazowych można ustalić, że na jeden litr benzyny lub oleju napędowego przypada 1,3 m3 gazu ziemnego, na 1 kg węgla - 0,8 m3 gazu, na 1 kg drewna opałowego - 0,4 m3 gazu.

Ciepło spalania paliwa jest najważniejszym wskaźnikiem efektywności, ale szerokość jego dystrybucji w obszarach działalności człowieka zależy od możliwości techniczne I wskaźniki ekonomiczne używać.

Obecnie ludzie są w ogromnym stopniu uzależnieni od paliwa. Ogrzewanie domów, gotowanie, obsługa urządzeń i Pojazd. Większość stosowanych paliw to węglowodory. Do oceny ich efektywności wykorzystuje się wartości ciepła właściwego spalania. Nafta ma stosunkowo imponujący wskaźnik. Ze względu na tę jakość stosowany jest w silnikach rakietowych i lotniczych.

Ze względu na swoje właściwości nafta stosowana jest w silnikach rakietowych

Właściwości, produkcja i zastosowanie

Historia nafty sięga ponad 2 tysięcy lat i zaczyna się, gdy arabscy ​​naukowcy opracowali metodę destylacji ropy na poszczególne składniki. Został oficjalnie odkryty w 1853 roku, kiedy kanadyjski lekarz Abraham Gesner opracował i opatentował metodę ekstrakcji przezroczystej ciecz łatwopalna z bitumu i łupków bitumicznych.

Po wywierceniu pierwszego odwiertu naftowego w 1859 r. głównym surowcem do produkcji nafty stała się ropa naftowa. Ze względu na szerokie zastosowanie w lampach przez dziesięciolecia był uważany za główny produkt rafinacji ropy naftowej. Dopiero pojawienie się elektryczności zmniejszyło jej znaczenie dla oświetlenia. Produkcja nafty również spadła wraz ze wzrostem popularności samochodów.- okoliczność ta znacząco zwiększyła znaczenie benzyny jako produktu naftowego. Jednak obecnie w wielu częściach świata do ogrzewania i oświetlenia wykorzystuje się naftę, a nowoczesne paliwo do silników odrzutowych to ten sam produkt, ale wyższej jakości.

Wraz ze wzrostem wykorzystania samochodów popularność nafty spadła

Nafta jest lekką przezroczystą cieczą, chemicznie mieszaniną związki organiczne. Jego skład w dużej mierze zależy od surowca, ale z reguły składa się z kilkunastu różnych węglowodorów, z których każda zawiera od 10 do 16 atomów węgla. Nafta jest mniej lotna niż benzyna. Porównawcze temperatury spalania nafty i benzyny, przy których wydzielają one palne opary w pobliżu powierzchni, wynoszą odpowiednio 38 i -40°C.

Ta właściwość pozwala uznać naftę za paliwo stosunkowo bezpieczne z punktu widzenia przechowywania, użytkowania i transportu. Ze względu na temperaturę wrzenia (150-350°C) zaliczany jest do tzw. średnich destylatów ropy naftowej.

Naftę można wytwarzać metodą prostą, czyli fizycznie oddzielaną od oleju, poprzez destylację lub chemiczny rozkład cięższych frakcji w wyniku procesu krakingu.

Charakterystyka nafty jako paliwa

Spalanie to proces gwałtownego utleniania substancji z wydzieleniem ciepła. Z reguły w reakcji bierze udział tlen zawarty w powietrzu. Podczas spalania węglowodorów powstają następujące główne produkty spalania:

• dwutlenek węgla;
• para wodna;
• sadza.

Ilość energii powstałej podczas spalania paliwa zależy od jego rodzaju, warunków spalania, masy czy objętości. Energię mierzy się w dżulach lub kaloriach. Specyficzne (na jednostkę miary ilości substancji) Wartość opałowa to energia uzyskana poprzez spalenie jednostki paliwa:

• molowy (na przykład J/mol);
• masa (na przykład J/kg);
• objętościowy (na przykład kcal/l).

W większości przypadków do oceny paliw gazowych, ciekłych i stałych operują wskaźnikiem masowej wartości opałowej wyrażonej w J/kg.

Wartość ciepła spalania będzie zależała od tego, czy uwzględniono procesy zachodzące z wodą podczas spalania. Odparowanie wilgoci jest procesem energochłonnym, a uwzględnienie wymiany ciepła podczas kondensacji tych oparów może również mieć wpływ na wynik.

Wynik pomiarów, zanim skroplona para odda energię do układu, nazywany jest dolną wartością opałową, a wartość uzyskaną po skropleniu pary nazywa się ciepłem wyższym. Silniki węglowodorowe nie mogą wykorzystywać dodatkowej energii pary wodnej zawartej w spalinach, dlatego wskaźnik netto jest istotny dla producentów silników i częściej można go znaleźć w podręcznikach.

Często przy podaniu wartości opałowej nie jest sprecyzowane, o którą z wielkości chodzi, co może prowadzić do nieporozumień. Warto wiedzieć, że w Federacji Rosyjskiej tradycyjnie wskazuje się dolną.

Wartosc kaloryczna netto - ważny wskaźnik

Należy zaznaczyć, że w przypadku niektórych paliw podział na energię netto i brutto nie ma sensu, gdyż podczas spalania nie wytwarzają one wody. Nie dotyczy to nafty, ponieważ zawartość węglowodorów jest w niej wysoka. O stosunkowo niskiej gęstości (od 780 kg/m3 do 810 kg/m3) jego wartość opałowa jest zbliżona do oleju napędowego i wynosi:

• najniższa – 43,1 MJ/kg;
• najwyższy – 46,2 MJ/kg.

Porównanie z innymi rodzajami paliw

Rozważany wskaźnik jest bardzo wygodny do oceny potencjalnej ilości ciepła zawartego w paliwie. Na przykład wartość opałowa benzyny na jednostkę masy jest porównywalna z naftą, ale ta pierwsza jest znacznie gęstsza. W konsekwencji, w tym samym porównaniu, litr benzyny zawiera mniej energii.

Ciepło właściwe spalania oleju jako mieszaniny węglowodorów zależy od jego gęstości, która jest zmienna dla różnych dziedzin (43-46 MJ/kg). Metody obliczeniowe pozwalają wysoka celność określić tę wartość, jeśli istnieją wstępne dane na temat jej składu.

Uśrednione wskaźniki dla niektórych rodzajów łatwopalnych cieczy wchodzących w skład oleju wyglądają następująco (w MJ/kg):

• olej napędowy - 42-44;
• benzyna - 43-45;
• nafta - 43-44.

Zawartość kalorii w paliwach stałych, takich jak torf i węgiel, ma większy zakres. Wynika to z faktu, że ich skład może znacznie się różnić zarówno pod względem zawartości substancji niepalnych, jak i kalorycznej zawartości węglowodorów. Na przykład wartość opałowa torfu różne rodzaje może oscylować w granicach 8-24 MJ/kg, a węgiel - 13-36 MJ/kg. Spośród powszechnie stosowanych gazów wodór ma wysoką wartość opałową – 120 MJ/kg. Kolejnym najwyższym ciepłem właściwym spalania jest metan (50 MJ/kg).

Można powiedzieć, że nafta jest paliwem, które przetrwało próbę czasu właśnie ze względu na stosunkowo dużą energochłonność przy niskiej cenie. Jego zastosowanie jest nie tylko uzasadnione ekonomicznie, ale w niektórych przypadkach nie ma alternatywy.

5.BILANS TERMICZNY SPALANIA

Rozważmy metody obliczeniowe bilans cieplny proces spalania gazów, cieczy i paliwa stałe. Obliczenia sprowadzają się do rozwiązania następujących problemów.

· Oznaczanie ciepła spalania (wartości opałowej) paliwa.

· Wyznaczanie teoretycznej temperatury spalania.

5.1. CIEPŁO SPALANIA

Reakcjom chemicznym towarzyszy wydzielanie lub absorpcja ciepła. Kiedy ciepło jest uwalniane, reakcję nazywamy egzotermiczną, a gdy ciepło jest absorbowane, nazywamy ją endotermiczną. Wszystkie reakcje spalania są egzotermiczne, a produkty spalania są związkami egzotermicznymi.

Uwalniany (lub wchłaniany) podczas przepływu Reakcja chemiczna ciepło nazywa się ciepłem reakcji. W reakcjach egzotermicznych jest dodatni, w reakcjach endotermicznych jest ujemny. Reakcji spalania zawsze towarzyszy wydzielanie ciepła. Ciepło spalania Q g(J/mol) to ilość ciepła wydzielana podczas całkowitego spalania jednego mola substancji i przemiany substancji palnej w produkty całkowitego spalania. Mol jest podstawową jednostką ilości substancji w układzie SI. Jeden mol to ilość substancji zawierająca taką samą liczbę cząstek (atomów, cząsteczek itp.), ile atomów znajduje się w 12 g izotopu węgla-12. Masa ilości substancji równej 1 molowi (masa cząsteczkowa lub molowa) pokrywa się liczbowo ze względną masą cząsteczkową tej substancji.

Na przykład względna masa cząsteczkowa tlenu (O2) wynosi 32, dwutlenek węgla(CO2) wynosi 44, a odpowiadające masy cząsteczkowe będą wynosić M = 32 g/mol i M = 44 g/mol. Zatem jeden mol tlenu zawiera 32 gramy tej substancji, a jeden mol CO2 zawiera 44 gramy dwutlenku węgla.

W obliczeniach technicznych to nie ciepło spalania jest najczęściej wykorzystywane. Q g oraz wartość opałowa paliwa Q(J/kg lub J/m 3). Wartość opałowa substancji to ilość ciepła wydzielona podczas całkowitego spalenia 1 kg lub 1 m 3 substancji. Do cieczy i ciała stałe obliczenia przeprowadza się na 1 kg, a dla gazowych - na 1 m 3.

Znajomość ciepła spalania i wartości opałowej paliwa jest konieczna do obliczenia temperatury spalania lub wybuchu, ciśnienia wybuchu, prędkości rozprzestrzeniania się płomienia i innych parametrów. Wartość opałową paliwa określa się doświadczalnie lub metodą obliczeniową. Przy doświadczalnym wyznaczaniu wartości opałowej daną masę paliwa stałego lub ciekłego spala się w bombie kalorymetrycznej, a w przypadku paliwa gazowego w kalorymetrze gazowym. Przyrządy te mierzą całkowite ciepło Q 0 wydzielający się podczas spalania próbki paliwa naważanej M. Wartość opałowa Q g znajduje się ze wzoru

Związek pomiędzy ciepłem spalania i
wartość opałowa paliwa

Aby ustalić związek między ciepłem spalania a wartością opałową substancji, należy zapisać równanie reakcji chemicznej spalania.

Produkt całkowite spalanie węgiel to dwutlenek węgla:

C+O2 →CO2.

Produktem całkowitego spalenia wodoru jest woda:

2H 2 +O 2 →2H 2O.

Produktem całkowitego spalania siarki jest dwutlenek siarki:

S +O 2 →SO 2.

W tym przypadku azot, halogeny i inne niepalne pierwiastki uwalniają się w postaci wolnej.

Substancja palna - gaz

Jako przykład obliczmy wartość opałową metanu CH 4, dla którego ciepło spalania jest równe Q g=882.6 .

· Ustalmy waga molekularna metan zgodnie z art wzór chemiczny(CH4):

M=1∙12+4∙1=16 g/mol.

· Ustalmy Wartość opałowa 1 kg metanu:

· Znajdźmy objętość 1 kg metanu, znając jego gęstość ρ=0,717 kg/m3 w normalnych warunkach:

.

· Ustalmy wartość opałową 1 m 3 metanu:

W podobny sposób określa się wartość opałową wszelkich gazów palnych. W przypadku wielu powszechnych substancji ciepło spalania i wartości opałowe zostały zmierzone z dużą dokładnością i podane w odpowiedniej literaturze przedmiotu. Oto tabela wartości opałowych niektórych substancji gazowych (tabela 5.1). Ogrom Q w tej tabeli podano w MJ/m 3 i kcal/m 3, ponieważ 1 kcal = 4,1868 kJ jest często używany jako jednostka ciepła.

Tabela 5.1

Wartość opałowa paliw gazowych

Substancją łatwopalną jest ciecz lub solidny

Jako przykład obliczmy wartość opałową alkoholu etylowego C 2 H 5 OH, dla którego ciepło spalania wynosi Q g= 1373,3 kJ/mol.

· Wyznaczmy masę cząsteczkową alkoholu etylowego zgodnie z jego wzorem chemicznym (C 2 H 5 OH):

M = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 g/mol.

Określmy wartość opałową 1 kg alkoholu etylowego:

W podobny sposób określa się wartość opałową wszelkich materiałów palnych w postaci ciekłej i stałej. W tabeli Rysunki 5.2 i 5.3 przedstawiają wartości opałowe Q(MJ/kg i kcal/kg) dla niektórych cieczy i ciał stałych.

Tabela 5.2

Wartość opałowa paliwa płynne

Tabela 5.3

Wartość opałowa paliw stałych

Wzór Mendelejewa

Jeżeli wartość opałowa paliwa nie jest znana, można ją obliczyć korzystając ze wzoru empirycznego zaproponowanego przez D.I. Mendelejew. Aby to zrobić, musisz znać skład pierwiastkowy paliwa (równoważny wzór paliwa), czyli procentową zawartość w nim następujących pierwiastków:

Tlen (O);

Wodór (H);

Węgiel (C);

Siarka (S);

Popiół (A);

Woda (W).

Produkty spalania paliwa zawsze zawierają para wodna, powstający zarówno na skutek obecności wilgoci w paliwie, jak i podczas spalania wodoru. Produkty spalania odpadów opuszczają zakład przemysłowy w temperaturze wyższej od punktu rosy. Dlatego też ciepło wydzielające się podczas kondensacji pary wodnej nie może być użytecznie wykorzystane i nie powinno być brane pod uwagę w obliczeniach cieplnych.

Do obliczeń zwykle używa się wartości opałowej netto Q rz paliwo, które bierze pod uwagę straty ciepła z parą wodną. Dla paliw stałych i ciekłych wartość Q rz(MJ/kg) określa się w przybliżeniu za pomocą wzoru Mendelejewa:

Q rz=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

gdzie w nawiasach podano procentową (wagową) zawartość odpowiednich pierwiastków w składzie paliwa.

Wzór ten uwzględnia ciepło egzotermicznych reakcji spalania węgla, wodoru i siarki (ze znakiem plus). Tlen zawarty w paliwie częściowo zastępuje tlen w powietrzu, dlatego odpowiedni wyraz we wzorze (5.1) należy przyjmować ze znakiem minus. Kiedy wilgoć wyparowuje, zużywane jest ciepło, dlatego odpowiedni termin zawierający W jest również przyjmowany ze znakiem minus.

Porównanie danych obliczonych i doświadczalnych dotyczących wartości opałowej różnych paliw (drewno, torf, węgiel, olej) wykazało, że obliczenia przy użyciu wzoru Mendelejewa (5.1) dają błąd nie przekraczający 10%.

Wartosc kaloryczna netto Q rz(MJ/m 3) suchych gazów palnych można obliczyć z wystarczającą dokładnością jako sumę iloczynów wartości opałowej poszczególnych składników i ich odsetek w 1 m 3 paliwa gazowego.

Q rz= 0,108[Н 2 ] + 0,126[СО] + 0,358[СН 4 ] + 0,5[С 2 Н 2 ] + 0,234[Н 2 S ]…, (5,2)

gdzie w nawiasach podano procentową (objętościową) zawartość odpowiednich gazów w mieszaninie.

Średnia wartość opałowa gazu ziemnego wynosi około 53,6 MJ/m 3 . W sztucznie wytwarzanych gazach palnych zawartość metanu CH4 jest nieznaczna. Głównymi składnikami palnymi są wodór H2 i tlenek węgla CO. Przykładowo w gazie koksowniczym zawartość H2 sięga (55 ÷ 60)%, a dolna wartość opałowa takiego gazu sięga 17,6 MJ/m3. Gaz generatorowy zawiera CO ~ 30% i H 2 ~ 15%, natomiast niższa wartość opałowa gazu generatorowego wynosi Q rz= (5,2 6,5) MJ/m3. Zawartość CO i H 2 w gazie wielkopiecowym jest niższa; ogrom Q rz= (4,0 4,2) MJ/m3.

Spójrzmy na przykłady obliczania wartości opałowej substancji za pomocą wzoru Mendelejewa.

Określmy wartość opałową węgla, którego skład pierwiastkowy podano w tabeli. 5.4.

Tabela 5.4

Skład pierwiastkowy węgla

· Zastąpmy podane w tabeli. 5.4 dane we wzorze Mendelejewa (5.1) (azot N i popiół A nie są uwzględnione w tym wzorze, ponieważ są substancjami obojętnymi i nie biorą udziału w reakcji spalania):

Q rz=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 MJ/kg.

Obliczmy ilość drewna opałowego potrzebną do ogrzania 50 litrów wody od 10°C do 100°C, jeżeli na ogrzanie zużyjemy 5% ciepła powstałego podczas spalania oraz pojemność cieplną wody Z=1 kcal/(kg∙deg) lub 4,1868 kJ/(kg∙deg). Skład pierwiastkowy drewna opałowego podano w tabeli. 5,5:

Tabela 5.5

Skład pierwiastkowy drewna opałowego

Wiadomo, że źródłem energii wykorzystywanej w przemyśle, transporcie, rolnictwo w życiu codziennym jest paliwem. Są to węgiel, ropa naftowa, torf, drewno opałowe, gazu ziemnego itp. Podczas spalania paliwa uwalniana jest energia. Spróbujmy dowiedzieć się, jak w tym przypadku uwalniana jest energia.

Przypomnijmy strukturę cząsteczki wody (ryc. 16, a). Składa się z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. Jeśli cząsteczka wody jest podzielona na atomy, konieczne jest pokonanie sił przyciągania między atomami, to znaczy należy wykonać pracę, a zatem należy wydać energię. I odwrotnie, jeśli atomy łączą się, tworząc cząsteczkę, uwalniana jest energia.

Wykorzystanie paliwa opiera się właśnie na zjawisku uwalniania energii podczas łączenia się atomów. Na przykład atomy węgla zawarte w paliwie łączą się podczas spalania z dwoma atomami tlenu (ryc. 16, b). W tym przypadku powstaje cząsteczka tlenku węgla – dwutlenku węgla – i uwalniana jest energia.

Ryż. 16. Struktura cząsteczek:
woda; b - połączenie atomu węgla i dwóch atomów tlenu w cząsteczkę dwutlenku węgla

Obliczając silniki, inżynier musi dokładnie wiedzieć, ile ciepła może wyzwolić spalone paliwo. Aby to zrobić, należy eksperymentalnie określić, ile ciepła zostanie uwolnione podczas całkowitego spalania tej samej masy paliw różnych typów.

Wielkość fizyczna pokazująca, ile ciepła wydziela się podczas całkowitego spalania paliwa o masie 1 kg, nazywa się ciepłem właściwym spalania paliwa.

Ciepło właściwe spalania jest oznaczone literą q. Jednostką ciepła właściwego spalania jest 1 J/kg.

Ciepło właściwe spalania określa się eksperymentalnie przy użyciu dość skomplikowanych przyrządów.

Wyniki danych eksperymentalnych przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 2

Z tej tabeli widać, że ciepło właściwe spalania, na przykład benzyny, wynosi 4,6 · 10 7 J / kg.

Oznacza to, że całkowite spalenie benzyny o masie 1 kg uwalnia 4,6 10 7 J energii.

Całkowitą ilość ciepła Q wydzielonego podczas spalania m kg paliwa oblicza się ze wzoru

pytania

1. Jakie jest ciepło właściwe spalania paliwa?
2. W jakich jednostkach mierzy się ciepło właściwe spalania paliwa?
3. Co oznacza wyrażenie „ciepło właściwe spalania paliwa równe 1,4 · 10 7 J / kg”? Jak oblicza się ilość ciepła wydzielanego podczas spalania paliwa?

Ćwiczenie 9

1. Ile ciepła wydziela się podczas całkowitego spalania? węgiel drzewny o wadze 15 kg; alkohol o masie 200 g?
2. Ile ciepła zostanie uwolnione podczas całkowitego spalania oleju, którego masa wynosi 2,5 tony; nafta, której objętość wynosi 2 litry, a gęstość 800 kg / m3?
3. Podczas całkowitego spalenia suchego drewna wyzwolona została energia 50 000 kJ. Jaka masa spalonego drewna?

Ćwiczenia

Korzystając z Tabeli 2, sporządź wykres słupkowy ciepła właściwego spalania drewna opałowego, alkoholu, oleju, wodoru, wybierając skalę w następujący sposób: szerokość prostokąta wynosi 1 komórkę, wysokość 2 mm odpowiada 10 J.