Căldura specifică de ardere. Valoarea calorică a diferiților combustibili

(fig.14.1 - Valoare calorică
capacitate de combustibil)

Fiți atenți la puterea calorică (căldura specifică de ardere) a diferiților combustibili, comparați indicatorii. Puterea calorică a combustibilului caracterizează cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a combustibilului cu o masă de 1 kg sau un volum de 1 m³ (1 l). Cel mai adesea, puterea calorică se măsoară în J / kg (J / m³; J / L). Cu cât este mai mare căldura specifică de ardere a combustibilului, cu atât este mai mic consumul acestuia. Prin urmare, puterea calorică este una dintre cele mai semnificative caracteristici ale combustibilului.

Căldura specifică de ardere a fiecărui tip de combustibil depinde de:

Din componentele sale combustibile (carbon, hidrogen, sulf combustibil volatil etc.).
Din conținutul său de umiditate și cenușă.

Tabelul 4 - Căldura specifică de ardere a diverselor surse de energie, analiza comparativă a costurilor.
Tip purtător de energie	Valoare calorica				Volumetric densitatea materiei (ρ \u003d m / V)	Preț unitar combustibil echivalent	Coeff. acțiune utilă (Eficiența) sistemului incalzi,%	Preț per 1 kWh	Sisteme implementate
	Mj		kWh
	(1MJ \u003d 0,278kWh)
Electricitate	-		1,0 kWh		-	3,70 RUR pe kWh	98%	3,78 RUR	Încălzire, alimentare cu apă caldă (ACM), aer condiționat, gătit
Metan (CH4, temperatura punctul de fierbere: -161,6 ° C)	39,8 MJ / m³		11,1 kWh / m³		0,72 kg / m³	5.20 frecați. pe m³	94%	0,50 frecați.
Propan (C3H8, temperatura punctul de fierbere: -42,1 ° C)	46,34 MJ / kg	23,63 MJ / L	12,88 kWh / kg	6,57 kWh / l	0,51 kg / l	18.00 frecați. Hall	94%	2,91 RUR	Încălzire, alimentare cu apă caldă (apă caldă menajeră), gătit, alimentare de rezervă și alimentare constantă, fosa septică autonomă (canalizare), încălzitoare cu infraroșu în aer liber, grătare exterioare, șeminee, băi, iluminat de designer
Butan Temperatura C4H10 punctul de fierbere: -0,5 ° C)	47,20 MJ / kg	27,38 MJ / L	13,12 kWh / kg	7,61 kWh / l	0,58 kg / l	14.00 frecați. Hall	94%	1,96 RUR	Încălzire, alimentare cu apă caldă (apă caldă menajeră), gătit, alimentare de rezervă și alimentare constantă, fosa septică autonomă (canalizare), încălzitoare cu infraroșu în aer liber, grătare exterioare, șeminee, băi, iluminat de designer
Propan-butan (GPL - lichefiat gaz hidrocarbonat)	46,8 MJ / kg	25,3 MJ / L	13,0 kWh / kg	7,0 kWh / l	0,54 kg / l	16.00 frecați. Hall	94%	2,42 RUR	Încălzire, alimentare cu apă caldă (apă caldă menajeră), gătit, alimentare de rezervă și alimentare constantă, fosa septică autonomă (canalizare), încălzitoare cu infraroșu în aer liber, grătare exterioare, șeminee, băi, iluminat de designer
Combustibil diesel	42,7 MJ / kg		11,9 kWh / kg		0,85 kg / l	RUB 30,00 pe kg	92%	2,75 RUR	Încălzirea (încălzirea apei și generarea de energie electrică sunt foarte scumpe)
Lemn de foc (mesteacăn, umiditate - 12%)	15,0 MJ / kg		4,2 kWh / kg		0,47-0,72 kg / dm³	3,00 frecați. pe kg	90%	RUR 0,80	Încălzire (este incomod să gătești mâncare, este aproape imposibil să obții apă caldă)
Cărbune	22,0 MJ / kg		6,1 kWh / kg		1200-1500 kg / m³	7,70 frecați. pe kg	90%	1,40 RUR	Incalzi
Gaz MARP (amestec GPL - 56% cu metil acetilen propadienă - 44%)	89,6 MJ / kg		24,9 kWh / m³		0,1137 kg / dm³	-R. pe m³	0%		Încălzire, alimentare cu apă caldă (apă caldă menajeră), gătit, alimentare de rezervă și alimentare constantă, fosa septică autonomă (canalizare), încălzitoare cu infraroșu în aer liber, grătare exterioare, șeminee, băi, iluminat de designer

(fig.14.2 - Căldura specifică de ardere)

Conform tabelului „Căldura specifică de ardere a diferiților purtători de energie, analiza comparativă a costurilor”, propan-butanul (gazul petrolier lichefiat) este inferior în ceea ce privește beneficiile economice și perspectivele utilizării numai a gazelor naturale (metan). Cu toate acestea, ar trebui să fim atenți la tendința către o creștere inevitabilă a costului gazului principal, care este în prezent semnificativ subestimată. Analiștii prezic o reorganizare iminentă a industriei, ceea ce va duce la o creștere semnificativă a prețului gazului natural, eventual chiar depășind costul motorinei.

Astfel, gazul petrolier lichefiat, al cărui cost practic nu se va modifica, rămâne extrem de promițător - soluția optimă pentru sistemele de gazificare autonome.

Când o anumită cantitate de combustibil este arsă, o cantitate măsurabilă de căldură este eliberată. Conform Sistemului Internațional de Unități, valoarea este exprimată în Jouli per kg sau m 3. Dar parametrii pot fi calculați în kcal sau kW. Dacă valoarea este legată de unitatea de măsură a combustibilului, aceasta se numește specifică.

Ce afectează puterea calorică a diferiților combustibili? Care este valoarea indicatorului pentru substanțele lichide, solide și gazoase? Răspunsurile la aceste întrebări sunt detaliate în articol. În plus, am pregătit un tabel care arată căldurile specifice de ardere a materialelor - aceste informații sunt utile atunci când alegeți un tip de combustibil cu energie ridicată.

Eliberarea de energie în timpul arderii ar trebui să fie caracterizată prin doi parametri: eficiență ridicată și absența producției de substanțe nocive.

Combustibilul artificial se obține în timpul prelucrării produselor naturale -. Indiferent de starea de agregare, substanțele din compoziția lor chimică au o parte combustibilă și necombustibilă. Primul este carbonul și hidrogenul. Al doilea este format din apă, săruri minerale, azot, oxigen, metale.

Conform stării sale de agregare, combustibilul este împărțit în lichid, solid și gaz. Fiecare grup se ramifică în continuare într-un subgrup natural și artificial (+)

Când se arde 1 kg dintr-un astfel de „amestec”, se eliberează cantități diferite de energie. Cât din această energie va fi eliberată depinde de proporțiile acestor elemente - parte combustibilă, umiditate, conținut de cenușă și alte componente.

Căldura de ardere a combustibilului (TCT) este formată din două niveluri - cel mai înalt și cel mai mic. Primul indicator se obține datorită condensului de apă, în al doilea acest factor nu este luat în considerare.

Este necesar cel mai mic TST pentru a calcula necesitatea de combustibil și costul acestuia, cu ajutorul unor astfel de indicatori, sunt compilate bilanțuri de căldură și se determină eficiența instalațiilor care funcționează pe combustibil.

TST poate fi calculat analitic sau experimental. Dacă se cunoaște compoziția chimică a combustibilului, se aplică formula lui Mendeleev. Tehnicile experimentale se bazează pe măsurarea efectivă a căldurii de ardere.

În aceste cazuri, se folosește o bombă de ardere specială - una calorimetrică împreună cu un calorimetru și un termostat.

Caracteristicile de calcul sunt individuale pentru fiecare tip de combustibil. Exemplu: TCT la motoarele cu ardere internă se calculează de la cea mai mică valoare deoarece nu se condensează lichid în cilindri.

Parametrii substanțelor lichide

Materialele lichide, precum cele solide, sunt descompuse în următoarele componente: carbon, hidrogen, sulf, oxigen, azot. Procentul este exprimat în greutate.

Balastul organic intern al combustibilului este format din oxigen și azot; aceste componente nu ard și sunt incluse condiționat în compoziție. Balastul extern este format din umiditate și cenușă.

Benzina are o căldură specifică mare de ardere. În funcție de marcă, este de 43-44 MJ.

Indicatori similari ai căldurii specifice de ardere sunt de asemenea determinați pentru kerosenul de aviație - 42,9 MJ. Combustibilul diesel se încadrează și în categoria liderilor în ceea ce privește puterea calorică - 43,4-43,6 MJ.

Combustibilul pentru rachete lichid, etilen glicolul, se caracterizează prin valori relativ scăzute ale TST. Alcoolul și acetona diferă în ceea ce privește căldura specifică minimă de ardere. Performanța lor este semnificativ mai mică decât cea a combustibilului tradițional.

Proprietățile gazului combustibil

Combustibilul gazos este format din monoxid de carbon, hidrogen, metan, etan, propan, butan, etilenă, benzen, hidrogen sulfurat și alte componente. Aceste cifre sunt exprimate ca procentaj în volum.

Hidrogenul are cea mai mare căldură de ardere. Arzând, un kilogram de materie eliberează 119,83 MJ de căldură. Dar se distinge printr-un grad crescut de explozivitate.

Gazul natural are, de asemenea, o putere calorică ridicată.

Ele sunt egale cu 41-49 MJ per kg. Dar, de exemplu, metanul pur are o căldură de ardere mai mare - 50 MJ pe kg.

Tabel comparativ de indicatori

Tabelul prezintă valorile căldurii specifice de masă de ardere a tipurilor de combustibil lichid, solid, gazos.

Tipul de combustibil	Unitate rev.	Căldura specifică de ardere
Tipul de combustibil	Unitate rev.	Mj	kWh	kcal
Lemn de foc: stejar, mesteacăn, frasin, fag, carpen	kg	15	4,2	2500
Lemn de foc: zada, pin, molid	kg	15,5	4,3	2500
Cărbun brun	kg	12,98	3,6	3100
Carbune tare	kg	27,00	7,5	6450
Cărbune	kg	27,26	7,5	6510
Antracit	kg	28,05	7,8	6700
Pelete din lemn	kg	17,17	4,7	4110
Pelete de paie	kg	14,51	4,0	3465
Pelete de floarea soarelui	kg	18,09	5,0	4320
Rumeguş	kg	8,37	2,3	2000
Hârtie	kg	16,62	4,6	3970
Vita de vie	kg	14,00	3,9	3345
Gaz natural	m 3	33,5	9,3	8000
Gaz lichefiat	kg	45,20	12,5	10800
Benzină	kg	44,00	12,2	10500
Dis. combustibil	kg	43,12	11,9	10300
Metan	m 3	50,03	13,8	11950
Hidrogen	m 3	120	33,2	28700
Kerosen	kg	43.50	12	10400
Păcură	kg	40,61	11,2	9700
Ulei	kg	44,00	12,2	10500
Propan	m 3	45,57	12,6	10885
Etilenă	m 3	48,02	13,3	11470

Din tabel se poate observa că cei mai înalți indicatori TST din toate substanțele și nu numai din cele gazoase au hidrogen. Aparține combustibililor cu energie ridicată.

Produsul de ardere al hidrogenului este apa obișnuită. Procesul nu eliberează zgură de furnal, cenușă, monoxid de carbon și dioxid de carbon, ceea ce face ca substanța să fie un combustibil ecologic. Dar este exploziv și are o densitate redusă, astfel încât un astfel de combustibil este greu de lichefiat și transportat.

Concluzii și videoclipuri utile pe această temă

Despre puterea calorică a diferitelor tipuri de lemn. Compararea indicatorilor pe m3 și kg.

TST este cea mai importantă caracteristică termică și operațională a combustibilului. Acest indicator este utilizat în diferite sfere ale activității umane: motoare termice, centrale electrice, industrie, încălzirea locuințelor și gătit.

Valorile calorice ajută la compararea diferitelor tipuri de combustibil în ceea ce privește gradul de energie eliberat, la calcularea masei de combustibil necesare și la economisirea costurilor.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări despre puterea calorică a diferitelor tipuri de combustibil? Puteți lăsa comentarii cu privire la publicație și puteți participa la discuții - formularul de contact se află în blocul inferior.

Omenirea, în procesul evoluției sale, a învățat să obțină energie termică prin arderea diferitelor tipuri de combustibil. Cel mai simplu exemplu poate fi un foc de lemne de foc care a fost aprins de oameni primitivi și, de atunci, turbă, cărbune, benzină, petrol, gaz natural - toate acestea sunt tipuri de combustibil, arsuri pe care o persoană le primește energie termică. Deci, ce este căldura specifică de ardere?

De unde vine căldura în timpul arderii?

Procesul de ardere în sine este o reacție chimică, oxidativă. Majoritatea combustibililor conțin cantități mari de carbon C, hidrogen H, sulf S și alte substanțe. În timpul arderii, atomii C, H și S se combină cu atomii de oxigen O 2, rezultând molecule CO, CO 2, H 2 O, SO 2. În acest caz, se eliberează o cantitate mare de energie termică, pe care oamenii au învățat să o folosească în scopuri proprii.

Figura: 1. Tipuri de combustibil: cărbune, turbă, petrol, gaz.

Contribuția principală la degajarea de căldură este dată de carbonul C. A doua contribuție cea mai mare în cantitatea de căldură este adusă de hidrogenul H.

Figura: 2. Atomii de carbon reacționează cu atomii de oxigen.

Ce este căldura specifică de ardere?

Căldura specifică de ardere q este o cantitate fizică egală cu cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a 1 kg de combustibil.

Formula pentru căldura specifică de ardere arată astfel:

$$ q \u003d (Q \\ peste m) $$

Q este cantitatea de căldură degajată în timpul arderii combustibilului, J;

m - masa combustibilului, kg.

Unitatea de măsură pentru q în sistemul internațional SI este J / kg.

$$ [q] \u003d (J \\ peste kg) $$

Unitățile de energie nesistemice sunt adesea folosite pentru a desemna valori mari q: kilojoule (kJ), megajoule (MJ) și gigajoule (GJ).

Valorile q pentru diferite substanțe sunt determinate experimental.

Cunoscând q, putem calcula cantitatea de căldură Q care va rezulta din arderea combustibilului cu masa m:

Cum se măsoară căldura specifică de ardere

Pentru a măsura q, se folosesc dispozitive, care se numesc calorimetre (calor - căldură, metreo - măsoară).

Un container cu o porție de combustibil este ars în interiorul dispozitivului. Recipientul este plasat în apă de greutate cunoscută. Ca urmare a arderii, căldura degajată încălzește apa. Cantitatea de masă de apă și modificarea temperaturii acesteia fac posibilă calcularea căldurii de ardere. Mai mult, q este determinat de formula de mai sus.

Figura: 3. Măsurarea căldurii specifice de ardere.

Unde puteți găsi valorile q

Informații cu privire la valorile căldurilor specifice de ardere pentru anumite tipuri de combustibil pot fi găsite în cărțile de referință tehnice sau în versiunile lor electronice pe resurse de pe Internet. De obicei, acestea sunt date sub forma unui tabel ca acesta:

Căldura specifică de ardere, q

Resursele combustibililor moderni dovediți sunt limitate. Prin urmare, în viitor, acestea vor fi înlocuite cu alte surse de energie:

atomic, folosind energia reacțiilor nucleare;
solar, transformând energia razelor solare în căldură și electricitate;
turbine eoliene;
geotermale, folosind căldura izvoarelor termale naturale.

Ce am învățat?

Deci, am aflat de ce se degajă multă căldură atunci când se arde combustibil. Pentru a calcula cantitatea de căldură degajată în timpul arderii unei anumite mase m de combustibil, este necesar să se cunoască valoarea q - căldura specifică de ardere a acestui combustibil. Valorile q sunt determinate experimental prin metode de calorimetrie și sunt date în cărțile de referință.

Testează după subiect

Evaluarea raportului

Rata medie: 4.2. Total evaluări primite: 65.

Tabelele arată căldura specifică masei de combustie a combustibilului (lichid, solid și gazos) și a altor materiale combustibile. Sunt luați în considerare combustibili precum: cărbune, lemn de foc, cocs, turbă, kerosen, petrol, alcool, benzină, gaz natural etc.

Lista de mese:

În timpul reacției exoterme de oxidare a combustibilului, energia sa chimică este transformată în energie termică cu eliberarea unei anumite cantități de căldură. Energia termică rezultată se numește de obicei căldura de ardere a combustibilului. Depinde de compoziția sa chimică, umiditate și este cea principală. Căldura de ardere a combustibilului la 1 kg de masă sau 1 m 3 de volum formează masa sau căldura volumetrică specifică de ardere.

Căldura specifică de ardere a combustibilului este cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a unei unități de masă sau volum de combustibil solid, lichid sau gazos. În sistemul internațional de unități, această valoare este măsurată în J / kg sau J / m 3.

Căldura specifică de ardere a combustibilului poate fi determinată experimental sau calculată analitic. Metodele experimentale pentru determinarea puterii calorice se bazează pe măsurarea practică a cantității de căldură degajată în timpul arderii combustibilului, de exemplu, într-un calorimetru cu termostat și bombă de ardere. Pentru combustibilul cu o compoziție chimică cunoscută, căldura specifică de ardere poate fi determinată folosind formula Mendeleev.

Distingeți între călduri specifice de ardere mai mari și mai mici. Cea mai mare putere calorică este egală cu cantitatea maximă de căldură degajată în timpul arderii complete a combustibilului, ținând cont de căldura consumată pentru evaporarea umidității conținute în combustibil. Cea mai mică căldură de ardere este mai mică decât valoarea celei mai mari prin valoarea căldurii de condens, care se formează din umiditatea combustibilului și hidrogenul masei organice, care este transformat în apă în timpul arderii.

Pentru a determina indicatorii de calitate a combustibilului, precum și în calculele de inginerie termică utilizează de obicei cea mai mică căldură specifică de ardere, care este cea mai importantă caracteristică termică și de performanță a combustibilului și este prezentată în tabelele de mai jos.

Căldura specifică de ardere a combustibilului solid (cărbune, lemne de foc, turbă, cocs)

Tabelul prezintă valorile căldurii specifice de ardere a combustibilului solid uscat în termeni de MJ / kg. Combustibilul din tabel este sortat alfabetic după nume.

Cărbunele de cocsificare are cea mai mare putere calorică a combustibililor solizi considerați - căldura sa specifică de ardere este de 36,3 MJ / kg (sau în unități SI 36,3 · 10 6 J / kg). În plus, căldura mare de ardere este caracteristică cărbunelui, antracitului, cărbunelui și cărbunelui lignit.

Combustibilii cu eficiență energetică scăzută includ lemnul, lemnul de foc, praful de pușcă, turbă de măcinat, șistul uleios. De exemplu, căldura specifică de ardere a lemnului este de 8,4 ... 12,5, iar praful de pușcă - doar 3,8 MJ / kg.

Căldura specifică de ardere a combustibilului solid (cărbune, lemne de foc, turbă, cocs)

Combustibil
Antracit	26,8…34,8
Pelete din lemn (pelete)	18,5
Lemn de foc uscat	8,4…11
Lemn de foc uscat de mesteacan	12,5
Coca-Cola de gaz	26,9
Coca-cola pentru furnal	30,4
Semi-cocs	27,3
Pudra	3,8
Ardezie	4,6…9
Șistul combustibil	5,9…15
Combustibil solid pentru rachete	4,2…10,5
Turbă	16,3
Turba fibroasă	21,8
Turba de măcinare	8,1…10,5
Fărâmă de turbă	10,8
Cărbun brun	13…25
Cărbune brun (brichete)	20,2
Cărbune brun (praf)	25
Cărbune din Donetsk	19,7…24
Cărbune	31,5…34,4
Carbune tare	27
Cărbune cocsificabil	36,3
Kuznetsk cărbune	22,8…25,1
Cărbune Chelyabinsk	12,8
Cărbune Ekibastuz	16,7
Freztorf	8,1
Zgură	27,5

Căldura specifică de ardere a combustibilului lichid (alcool, benzină, kerosen, ulei)

Este prezentat tabelul căldurilor specifice de ardere a combustibilului lichid și a altor lichide organice. Trebuie remarcat faptul că combustibili precum benzina, motorina și uleiul se disting prin generarea ridicată de căldură în timpul arderii.

Căldurile specifice de ardere a alcoolului și acetonei sunt semnificativ mai mici decât combustibilii tradiționali pentru motoare. În plus, combustibilul lichid pentru rachete are o putere calorică relativ scăzută și - cu arderea completă de 1 kg din aceste hidrocarburi, va fi eliberată o cantitate de căldură egală cu 9,2 și, respectiv, 13,3 MJ.

Căldura specifică de ardere a combustibilului lichid (alcool, benzină, kerosen, ulei)

Combustibil	Căldură specifică de ardere, MJ / kg
Acetonă	31,4
Benzina A-72 (GOST 2084-67)	44,2
Benzină aeriană B-70 (GOST 1012-72)	44,1
Benzină AI-93 (GOST 2084-67)	43,6
Benzen	40,6
Combustibil diesel iarna (GOST 305-73)	43,6
Motorină de vară (GOST 305-73)	43,4
Combustibil lichid pentru rachete (kerosen + oxigen lichid)	9,2
Kerosen pentru aviație	42,9
Iluminarea kerosenului (GOST 4753-68)	43,7
Xilen	43,2
Păcură cu conținut ridicat de sulf	39
Păcură cu conținut scăzut de sulf	40,5
Păcură cu conținut scăzut de sulf	41,7
Păcură sulfuroasă	39,6
Alcool metilic (metanol)	21,1
alcool n-butilic	36,8
Ulei	43,5…46
Ulei de metan	21,5
Toluen	40,9
Spirit alb (GOST 313452)	44
Etilen glicol	13,3
Alcool etilic (etanol)	30,6

Căldura specifică de ardere a combustibilului gazos și a gazelor combustibile

Este prezentat un tabel cu călduri specifice de ardere a combustibilului gazos și a altor gaze combustibile în termeni de MJ / kg. Dintre gazele luate în considerare, diferă în cea mai mare masă de căldură specifică de ardere. Odată cu arderea completă a unui kilogram din acest gaz, se va elibera 119,83 MJ de căldură. De asemenea, un astfel de combustibil precum gazul natural are o putere calorică ridicată - căldura specifică de ardere a gazului natural este de 41 ... 49 MJ / kg (pentru un 50 MJ / kg pur).

Căldura specifică de ardere a combustibilului gazos și a gazelor combustibile (hidrogen, gaz natural, metan)

Combustibil	Căldură specifică de ardere, MJ / kg
1-Butene	45,3
Amoniac	18,6
Acetilenă	48,3
Hidrogen	119,83
Hidrogen, amestec cu metan (50% H2 și 50% CH4 în masă)	85
Hidrogen, amestec cu metan și monoxid de carbon (33-33-33% din masă)	60
Hidrogen amestecat cu monoxid de carbon (50% H 2 50% CO 2 în masă)	65
Gaz pentru furnal	3
Gaz cuptor de cocserie	38,5
Gaz petrolier lichefiat (GPL) (propan-butan)	43,8
Izobutan	45,6
Metan	50
n-Bhutan	45,7
n-hexan	45,1
n-Pentan	45,4
Gaz asociat	40,6…43
Gaz natural	41…49
Propadien	46,3
Propan	46,3
Propilenă	45,8
Propilenă, amestecată cu hidrogen și monoxid de carbon (90% -9% -1% în masă)	52
Etan	47,5
Etilenă	47,2

Căldura specifică de ardere a unor materiale combustibile

Există un tabel cu călduri specifice de ardere a unor materiale combustibile (lemn, hârtie, plastic, paie, cauciuc etc.). De remarcat sunt materialele cu căldură mare de ardere. Aceste materiale includ: cauciuc de diferite tipuri, polistiren expandat (spumă), polipropilenă și polietilenă.

Căldura specifică de ardere a unor materiale combustibile

Combustibil	Căldură specifică de ardere, MJ / kg
Hârtie	17,6
Imitaţie de piele	21,5
Lemn (bare cu un conținut de umiditate de 14%)	13,8
Lemn în stive	16,6
lemn de stejar	19,9
Lemn de molid	20,3
Lemnul este verde	6,3
Lemn de pin	20,9
Nailon	31,1
Produse carbolite	26,9
Carton	16,5
Cauciuc stiren-butadien SKS-30AR	43,9
Cauciuc natural	44,8
Cauciuc sintetic	40,2
Cauciuc SKS	43,9
Cauciuc cloroprenic	28
Linoleum, clorură de polivinil	14,3
Linoleum cu două straturi de clorură de polivinil	17,9
Linoleum cu clorură de polivinil pe bază de pâslă	16,6
Linoleum, clorură de polivinil pe bază caldă	17,6
Linoleum, clorură de polivinil pe bază de țesătură	20,3
Cauciuc linoleum (relin)	27,2
Ceară de parafină	11,2
Polyfoam PVC-1	19,5
Spuma de poliestir FS-7	24,4
Spumă FF	31,4
Polistiren expandat PSB-S	41,6
Spuma poliuretanica	24,3
Placă de fibră	20,9
Clorură de polivinil (PVC)	20,7
Policarbonat	31
Polipropilenă	45,7
Polistiren	39
Polietilenă de înaltă presiune	47
Polietilenă de joasă presiune	46,7
Cauciuc	33,5
Material de acoperiș	29,5
Canal de funingine	28,3
Fân	16,7
Paie	17
Sticlă organică (plexiglas)	27,7
Textolit	20,9
Tol	16
TNT	15
Bumbac	17,5
Celuloză	16,4
Lână și fibre de lână	23,1

Surse:

GOST 147-2013 Combustibil mineral solid. Determinarea puterii calorifice brute și calcularea puterii calorifice nete.
GOST 21261-91 Produse petroliere. Metoda de determinare a puterii calorifice brute și calculul puterii calorifice nete.
GOST 22667-82 Gazele naturale combustibile. Metoda de calcul pentru determinarea puterii calorice, a densității relative și a numărului Wobbe.
GOST 31369-2008 Gaz natural. Calculul puterii calorice, densității, densității relative și a numărului Wobbe pe baza compoziției componentelor.
Zemskiy G.T., Proprietăți inflamabile ale materialelor organice și anorganice: manual M.: VNIIPO, 2016 - 970 p.

Dezvoltarea lecției (note de lecție)

Linia UMK A.V. Peryshkin. Fizică (7-9)

Atenţie! Site-ul de administrare a site-ului nu este responsabil pentru conținutul dezvoltărilor metodologice, precum și pentru respectarea dezvoltării Standardului educațional de stat federal.

„Pentru a-i încălzi pe alții, lumânarea trebuie să ardă”.

M. Faraday.

Poartă:Pentru a studia problemele legate de utilizarea energiei interne a combustibilului, eliberarea căldurii în timpul arderii combustibilului.

Obiectivele lecției:

educational:

să repete și să consolideze cunoștințele despre materialul trecut;
introduceți conceptul de energie a combustibilului, căldura specifică de ardere a combustibilului;
continuați să dezvoltați abilități în rezolvarea problemelor de proiectare.

în curs de dezvoltare:

dezvoltă gândirea analitică;
dezvolta capacitatea de a lucra cu tabele și de a trage concluzii;
dezvolta capacitatea elevilor de a prezenta ipoteze, de a le argumenta, de a-și exprima în mod competent gândurile cu voce tare;
dezvoltați observația și atenția.

educational:

încurajează o atitudine atentă față de utilizarea resurselor de combustibil;
încurajează interesul pentru subiect arătând legătura dintre materialul studiat și viața reală;
pentru a dezvolta abilități de comunicare.

Rezultatele subiectului:

Elevii ar trebui să știe:

căldura specifică de ardere a combustibilului este o cantitate fizică care arată cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii complete a combustibilului cântărind 1 kg;
atunci când combustibilul este ars, se eliberează energie semnificativă, care este utilizată în viața de zi cu zi, industrie, agricultură, centrale electrice și transportul auto;
unitate de măsură a căldurii specifice de ardere a combustibilului.

Elevii ar trebui să poată:

explica procesul de eliberare a energiei în timpul arderii combustibilului;
utilizați tabelul căldurii specifice de ardere a combustibilului;
pentru a compara căldura specifică de ardere a combustibililor din diferite substanțe și energia eliberată în timpul arderii diferitelor tipuri de combustibil.

Studenții ar trebui să aplice:

o formulă pentru calcularea energiei care a fost eliberată în timpul arderii combustibilului.

Tipul lecției:lecție de învățare a materialului nou.

Echipament: lumânare, farfurie, sticlă, frunză de plantă, combustibil uscat, 2 lămpi spirtoase, benzină, alcool, 2 eprubete cu apă.

În timpul orelor

1. Moment organizatoric.

Salutarea elevilor, verificarea pregătirii pentru lecție.

Se știe că marele om de știință MV Lomonosov lucra la tratatul „Reflecții asupra cauzei căldurii și frigului” în 1744. Fenomenele termice joacă un rol imens în lumea din jurul nostru, în viața oamenilor, a plantelor, a animalelor și, de asemenea, în tehnologie.

Să verificăm cât de bine ați stăpânit aceste cunoștințe.

2. Motivația pentru activitățile de învățare.

Aveți întrebări despre teme? Să verificăm cum ați abordat-o:

doi elevi prezintă soluții pentru teme pe tablă.

1) Determinați umiditatea absolută a aerului într-o cămară cu un volum de 10 m 3 dacă conține vapori de apă cântărind 0,12 kg.

2) Presiunea vaporilor de apă în aer este de 0,96 kPa, umiditatea relativă este de 60%. Care este presiunea vaporilor de apă saturați la aceeași temperatură?

1 student (Dima) de pe tablă completează diagrama;

sarcină: semnați lângă fiecare săgeată numele proceselor și formula de calcul a cantității de căldură din fiecare dintre ele

Între timp, băieții lucrează la tablă, vom finaliza o altă sarcină.

Uită-te la textul de pe diapozitiv și găsește greșelile fizice pe care le-a făcut autorul (sugerează răspunsul corect):

1) Într-o zi strălucitoare și însorită, băieții au făcut drumeții. Ca să nu fie atât de cald, băieții s-au îmbrăcat costume întunecate... A devenit proaspăt seara, dar după înot s-a încălzit. Băieții și-au turnat ceai fierbinte în cani de fier și l-au băut cu plăcere, fără opărire... A fost tare tare !!!

Răspuns: întunericul absoarbe mai multă căldură; cu evaporarea, temperatura corpului scade; conductivitatea termică a metalelor este mai mare, deci se încălzește mai mult.

2) Trezindu-se mai devreme decât de obicei, Vasya și-a amintit imediat că la opt dimineața a fost de acord cu Tolya să meargă la râu pentru a privi cum gheața se îndreaptă. Vasya a fugit în stradă, Tolya era deja acolo. „Asta e vremea astăzi! - în loc de salut a spus admirativ. - Ce soare și temperatura dimineața este de -2 grade Celsius. " „Nu, -4”, a obiectat Vasya. Băieții au început să se certe, apoi și-au dat seama care era problema. „Am un termometru în vânt, iar al tău se află într-un loc retras, deci a ta și arată mai multe", - a ghicit Tolya. Și băieții au fugit stropind prin bălți.

Răspuns: în prezența vântului, evaporarea este mai intensă, astfel încât primul termometru ar trebui să arate temperatura mai scăzută; la temperaturi sub 00C, apa ingheata.

Bravo, am găsit corect toate greșelile.

Să verificăm corectitudinea soluției problemelor (elevii care au rezolvat problemele comentează soluția lor).

Acum să verificăm cum și-a descurcat Dima sarcina.

A numit Dima corect toate tranzițiile de fază? Dar ce se întâmplă dacă puneți un băț de lemn în flacără? (Va arde)

Ați observat corect că există un proces de ardere.

Probabil că ați ghicit deja despre ce vom vorbi astăzi (ipoteză).

La ce întrebări crezi că putem răspunde la sfârșitul lecției?

să înțeleagă semnificația fizică a procesului de ardere;
aflați ce determină cantitatea de căldură degajată în timpul arderii;
aflați aplicarea acestui proces în viață, în viața de zi cu zi etc.

3. Material nou.

În fiecare zi putem urmări cum arde gazul natural în arzătorul aragazului. Acesta este procesul de ardere a combustibilului.

Experiența numărul 1. Lumânarea este fixată pe fundul plăcii cu plastilină. Să aprindem o lumânare, apoi să o acoperim cu un borcan. Câteva clipe mai târziu, flacăra lumânării se va stinge.

Se creează o situație problematică, în soluția căreia studenții concluzionează: lumânarea arde în prezența oxigenului.

Întrebări adresate cursului:

Ce este însoțit de procesul de ardere?

De ce se stinge lumânarea? Care sunt condițiile în care are loc procesul de ardere?

Cum se eliberează energia?

Pentru aceasta, să ne amintim structura materiei.

Din ce este alcătuită substanța? (din molecule, molecule din atomi)

Ce tipuri de energie are o moleculă? (cinetic și potențial)

Este posibil să împărțiți o moleculă în atomi? (Da)

Pentru a împărți moleculele în atomi, este necesar să depășim forțele de atracție ale atomilor și, prin urmare, să lucrăm, adică să cheltuim energie.

Când atomii se combină într-o moleculă, dimpotrivă, energia este eliberată. Această combinație de atomi în molecule are loc în timpul arderii combustibilului. Combustibilii convenționali conțin carbon. Ați stabilit corect că arderea este imposibilă fără acces la aer. Când ard, atomii de carbon se combină cu atomii de oxigen din aer pentru a forma o moleculă de dioxid de carbon și a elibera energie sub formă de căldură.

Acum, să desfășurăm un experiment și să vedem arderea simultană a mai multor tipuri de combustibil: benzină, combustibil uscat, alcool și parafină (Experiența nr. 2).

Ce este comun și cum diferă arderea fiecărui tip de combustibil?

Da, atunci când sunt arse substanțe, se formează alte produse de ardere. De exemplu, la arderea lemnului de foc, se eliberează resturi de cenușă și dioxid de carbon, monoxid de carbon și alte gaze .

Dar, scopul principal al combustibilului este de a furniza căldură!

Să ne uităm la o altă experiență.

Experiența numărul 3:(pe două lămpi spirtoase identice: una umplută cu benzină, cealaltă cu alcool, se încălzește aceeași cantitate de apă).

Întrebări despre experiență:

Ce energie se folosește pentru încălzirea apei?

Și cum să determinați cantitatea de căldură care a intrat în încălzirea apei?

Când a fiert apa mai repede?

Ce concluzie se poate trage din experiență?

Care combustibil, alcool sau benzină, a dat cea mai mare căldură atunci când a fost complet ars? (benzina este mai caldă decât alcoolul).

Profesor: O cantitate fizică care arată cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii complete a unui combustibil cu greutatea de 1 kg se numește căldura specifică de ardere a combustibilului, notată cu litera q. Unitatea de măsură este J / kg.

Căldura specifică de ardere este determinată experimental de instrumente destul de complexe.

Rezultatele datelor experimentale sunt date în tabelul manualului (p. 128).

Să lucrăm cu acest tabel.

Întrebări pe masă:

Care este căldura specifică de ardere a benzinei? (44 MJ / kg)
Ce inseamna asta? (Aceasta înseamnă că, cu arderea completă a benzinei cu greutatea de 1 kg, se eliberează 44 MJ de energie).
Ce substanță are cea mai mică căldură specifică de ardere? (lemne de foc).
Ce combustibil furnizează cea mai mare căldură atunci când este ars? (hidrogen, deoarece căldura sa specifică de ardere este mai mare decât celelalte).
Câtă căldură este eliberată în timpul arderii a 2 kg de alcool? Cum l-ai definit?
Ce trebuie să știți pentru a calcula cantitatea de căldură degajată în timpul arderii?

Se concluzionează că, pentru a găsi cantitatea de căldură, este necesar să se cunoască nu numai căldura specifică de ardere a combustibilului, ci și masa acestuia.

Aceasta înseamnă că cantitatea totală de căldură Q (J) eliberată în timpul arderii complete de m (kg) de combustibil este calculată prin formula: Î = q · m

Să o notăm într-un caiet.

Cum se găsește masa combustibilului combustibil din această formulă?

Exprimați căldura specifică de ardere din formulă. (Puteți apela studentul la tablă pentru a scrie formule)

Educație fizică

Suntem obositi. Hai să ne încălzim puțin. Îndreptați-vă spatele. Îndreptați-vă umerii. Voi suna la combustibil și, dacă credeți că este solid, lăsați capul în jos, dacă este lichid, apoi ridicați mâinile în sus și, dacă este gazos, trageți mâinile înainte.

Cărbunele este greu.

Gazul natural este gazos.

Uleiul este lichid.

Lemnul este solid.

Benzina este lichidă.

Turba este solidă.

Antracitul este solid.

Kerosenul este lichid.

Gazul cuptorului cu cocs este gazos.

Foarte bine! Avem cele mai atente și atletice ... Stai jos.

Profesor: Baieti! Să ne gândim la întrebarea: "Procesul de ardere este prieten sau dușman uman?"

Experiența numărul 4. Să repetăm \u200b\u200bexperimentul cu o lumânare aprinsă, dar acum puneți o frunză de plantă lângă lumânări.

Vezi ce s-a întâmplat cu planta de lângă flacăra lumânării?

Asa de atunci când utilizați combustibil, nu trebuie să uitați de dăunarea produselor de ardere asupra organismelor vii.

4. Ancorarea.

Băieți, spuneți-mi vă rog, care este combustibilul pentru voi și pentru mine? În corpul uman, alimentele joacă rolul de combustibil. Diferite tipuri de alimente, precum diferite tipuri de combustibil, conțin cantități diferite de energie. (Arătați tabelul de pe computer „Căldura specifică de ardere a alimentelor”).

	Căldura specifică de ardere a combustibilului q, MJ / kg
Pâine de grâu
pâine de secara
Cartofi
Vită
Carnea de pui
Unt


Brânză de vaci grasă
Ulei de floarea soarelui
Strugurii

Rulou de ciocolata
Inghetata cremoasa

Kirieshki
Ceai dulce

"Coca Cola"
Coacăz negru

Vă sugerez să vă uniți în grupuri (1 și 2, 3 și 4 birouri) și să finalizați următoarele sarcini (conform fișei). Vi se acordă 5 minute pentru finalizare, după care vom discuta rezultatele.

Sarcini de grup:

Grupa 1: când vă pregătiți pentru lecții, cheltuiți 800 kJ de energie timp de 2 ore. Vei recâștiga energie dacă mănânci un pachet de chipsuri de 28g și bei un pahar de Coca-Cola (200g)?
Grupa 2: cât de mare poate crește o persoană care cântărește 70 kg dacă mănâncă un sandviș cu unt (100 g pâine de grâu și 50 g unt).
Grupa 3: este suficient să consumați în timpul zilei 100 g brânză de vaci, 50 g pâine de grâu, 50 g carne de vită și 100 g cartofi, 200 g ceai dulce (1 pahar). Cantitatea necesară de energie pentru un elev de clasa a 8-a este de 1,2 MJ.
Grupa 4: cât de repede ar trebui să alerge un atlet care cântărește 60 kg dacă mănâncă un sandviș cu unt (100 g pâine de grâu și 50 g unt).
Grupa 5: Câtă ciocolată poate mânca un adolescent de 55 kg pentru a umple energia petrecută citind o carte în timp ce stă? (Într-o oră)

Consumul aproximativ de energie al unui adolescent care cântărește 55 kg pe 1 oră în diferite activități

spalat vase
Pregătirea pentru lecții
Citind pentru tine
Stând (în repaus)
Încărcarea fizică

Grupa 6: Un atlet care cântărește 70 kg va restabili energia după înot timp de 20 de minute dacă mănâncă 50 g de pâine de secară și 100 g de carne de vită?

Consum aproximativ de energie umană timp de 1 oră pentru diferite activități (per 1 kg de masă)

Grupurile prezintă soluția problemei pe o bucată de hârtie Whatman, apoi unul câte unul merg la tablă și o explică.

5. Reflecție. Rezumatul lecției.

Să ne amintim ce sarcini ne-am propus la începutul lecției? Am realizat totul?

Băieții dintr-un cerc vorbesc într-o singură propoziție, alegând începutul unei fraze din ecranul reflectorizant de pe tablă:

azi am aflat ...
a fost interesant…
a fost dificil…
am îndeplinit sarcini ...
am realizat ca ...
acum pot…
am simțit că ...
eu am cumparat ...
am invatat…
am reușit …
am putut ...
voi incerca…
m-a surprins ...
mi-a dat o lecție pentru viață ...
am vrut…

1. Ce nou ai învățat în lecție?

2. Această cunoaștere va fi utilă în viață?

Notarea lecțiilor la cei mai activi cursanți.

6.D.z

Paragraful 10
Sarcină (1 de ales):

Nivelul 1: Câtă căldură dă 10 kg de cărbune în timpul arderii?
Nivelul 2: Odată cu arderea completă a petrolului, s-a eliberat 132 kJ de energie. Cât de mult ulei a fost ars?
Nivelul 3: cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii complete a 0,5 litri de alcool (densitatea alcoolului 800 kg / m3)

Tabel comparativ: combustibili (avantaje și dezavantaje)