Merné spaľovacie teplo. Výhrevnosť rôznych palív

(obr. 14.1 - výhrevnosť
palivová schopnosť)

Venujte pozornosť výhrevnosti (špecifické spaľovacie teplo) rôznych palív, porovnajte ukazovatele. Výhrevnosť paliva charakterizuje množstvo tepla uvoľneného pri úplnom spaľovaní paliva s hmotnosťou 1 kg alebo objemom 1 m³ (1 l). Najčastejšie sa výhrevnosť meria v J / kg (J / m³; J / L). Čím vyššie je špecifické merné teplo spaľovania paliva, tým nižšia je jeho spotreba. Preto je výhrevnosť jednou z najvýznamnejších charakteristík paliva.

Špecifické spaľovacie teplo každého druhu paliva závisí od:

• Z jeho horľavých zložiek (uhlík, vodík, prchavá horľavá síra atď.).
• Z jeho vlhkosti a obsahu popola.

Tabuľka 4 - Špecifické spaľovacie teplo rôznych zdrojov energie, komparatívna analýza nákladov.
Typ nosiča energie	Kalorická hodnota				Objemové hustota hmoty (ρ \u003d m / V)	Jednotková cena ekvivalentné palivo	Coeff. užitočná akcia (Efektívnosť) systému kúrenie,%	Cena za 1 kWh	Implementované systémy
	Mj		kWh
	(1 MJ \u003d 0,278 kWh)
Elektrina	-		1,0 kWh		-	3,70 RUR za kWh	98%	3,78 RUR	Kúrenie, dodávka teplej vody (TÚV), klimatizácia, varenie
Metán (CH4, teplota bod varu: -161,6 ° C)	39,8 MJ / m3		11,1 kWh / m³		0,72 kg / m3	5,20 rub. na m³	94%	0,50 rub.
Propán (C3H8, teplota bod varu: -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 rub. hala	94%	2,91 RUR	Kúrenie, dodávka teplej vody (TÚV), varenie, záložný a trvalý zdroj energie, autonómny septik (splaškové vody), vonkajšie infračervené ohrievače, vonkajšie grilovanie, krby, vane, dizajnové osvetlenie
Bután Teplota C4H10 bod varu: -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 rub. hala	94%	1,96 RUR	Kúrenie, dodávka teplej vody (TÚV), varenie, záložný a trvalý zdroj energie, autonómny septik (splaškové vody), vonkajšie infračervené ohrievače, vonkajšie grilovanie, krby, vane, dizajnové osvetlenie
Propán-bután (LPG - skvapalnený uhľovodíkový plyn)	46,8 MJ / kg	25,3 MJ / L	13,0 kWh / kg	7,0 kWh / l	0,54 kg / l	16,00 rub. hala	94%	2,42 RUR	Kúrenie, dodávka teplej vody (TÚV), varenie, záložný a trvalý zdroj energie, autonómny septik (splaškové vody), vonkajšie infračervené ohrievače, vonkajšie grilovanie, krby, vane, dizajnové osvetlenie
Motorová nafta	42,7 MJ / kg		11,9 kWh / kg		0,85 kg / l	30,00 RUB na kg	92%	2,75 RUR	Kúrenie (ohrev vody a výroba elektriny sú veľmi drahé)
Palivové drevo (breza, vlhkosť - 12%)	15,0 MJ / kg		4,2 kWh / kg		0,47-0,72 kg / dm³	3,00 rub. na kg	90%	0,80 RUR	Kúrenie (je nepohodlné variť jedlo, je takmer nemožné zohnať teplú vodu)
Uhlie	22,0 MJ / kg		6,1 kWh / kg		1 200 - 1 500 kg / m³	7,70 rub. na kg	90%	1,40 RUR	Kúrenie
Plyn MARP (zmes LPG - 56% s metylacetylénpropadiénom - 44%)	89,6 MJ / kg		24,9 kWh / m³		0,1177 kg / dm³	-R. na m³	0%		Kúrenie, dodávka teplej vody (TÚV), varenie, záložný a trvalý zdroj energie, autonómny septik (splaškové vody), vonkajšie infračervené ohrievače, vonkajšie grilovanie, krby, vane, dizajnové osvetlenie

(obr. 14.2 - Merné spaľovacie teplo)

Podľa tabuľky „Špecifické teplo spaľovania rôznych nosičov energie, porovnávacia analýza nákladov“ je propán-bután (skvapalnený ropný plyn) z hľadiska ekonomických výhod a perspektív používania iba zemného plynu (metán) horší. Je však potrebné venovať pozornosť tendencii k nevyhnutnému zvyšovaniu nákladov na hlavný plyn, ktorá je v súčasnosti výrazne podceňovaná. Analytici predpovedajú bezprostrednú reorganizáciu priemyslu, ktorá povedie k výraznému zvýšeniu ceny zemného plynu, ba možno dokonca prevýši cenu motorovej nafty.

Takže skvapalnený ropný plyn, ktorého náklady sa prakticky nezmenia, zostáva mimoriadne sľubný - optimálne riešenie pre autonómne plynofikačné systémy.

Pri spaľovaní určitého množstva paliva sa uvoľňuje merateľné množstvo tepla. Podľa medzinárodného systému jednotiek je hodnota vyjadrená v jouloch na kg alebo m 3. Ale parametre je možné vypočítať v kcal alebo kW. Ak hodnota súvisí s jednotkou merania paliva, nazýva sa špecifická.

Čo ovplyvňuje výhrevnosť rôznych palív? Aká je hodnota ukazovateľa pre kvapalné, tuhé a plynné látky? Odpovede na tieto otázky sú podrobne uvedené v článku. Okrem toho sme pripravili tabuľku ukazujúcu konkrétne horúčavy spaľovania materiálov - tieto informácie sú užitočné pri výbere vysokoenergetického typu paliva.

Uvoľňovanie energie počas spaľovania by sa malo charakterizovať dvoma parametrami: vysokou účinnosťou a absenciou produkcie škodlivých látok.

Umelé palivo sa získava pri spracovaní prírodného -. Bez ohľadu na stav agregácie majú látky v ich chemickom zložení horľavú a nehorľavú časť. Prvým je uhlík a vodík. Druhú tvorí voda, minerálne soli, dusík, kyslík, kovy.

Podľa stavu agregácie sa palivo delí na kvapalné, tuhé a plynné. Každá skupina sa ďalej rozdeľuje na prírodnú a umelú podskupinu (+)

Pri spálení 1 kg takejto „zmesi“ sa uvoľní rôzne množstvo energie. Koľko z tejto energie sa uvoľní, závisí od proporcií týchto prvkov - horľavej časti, vlhkosti, obsahu popola a ďalších zložiek.

Teplo spaľovania paliva (TCT) sa vytvára z dvoch úrovní - najvyššej a najnižšej. Prvý indikátor sa získa v dôsledku kondenzácie vody, v druhom sa tento faktor nezohľadňuje.

Najnižšia TST je potrebná na výpočet potreby paliva a jeho nákladov. Pomocou týchto ukazovateľov sa zostavujú tepelné bilancie a určuje sa účinnosť zariadení prevádzkovaných na palivo.

TST je možné vypočítať analyticky alebo experimentálne. Ak je známe chemické zloženie paliva, použije sa Mendelejevov vzorec. Experimentálne techniky sú založené na skutočnom meraní spaľovacieho tepla.

V týchto prípadoch sa používa špeciálna spaľovacia bomba - kalorimetrická spolu s kalorimetrom a termostatom.

Výpočtové vlastnosti sú pre každý druh paliva individuálne. Príklad: TCT v spaľovacích motoroch sa počíta z najnižšej hodnoty, pretože vo valcoch nekondenzuje žiadna kvapalina.

Parametre kvapalných látok

Kvapalné materiály, ako napríklad tuhé, sa rozkladajú na nasledujúce zložky: uhlík, vodík, síra, kyslík, dusík. Percento je vyjadrené hmotnosťou.

Vnútorný organický predradník paliva je tvorený z kyslíka a dusíka; tieto zložky nehoria a sú podmienečne zahrnuté v zložení. Vonkajší záťaž je tvorená vlhkosťou a popolom.

Benzín má vysoké špecifické spaľovacie teplo. V závislosti od značky je to 43-44 MJ.

Podobné ukazovatele špecifického spalného tepla sú určené aj pre letecký petrolej - 42,9 MJ. Nafta tiež patrí do kategórie vedúcich z hľadiska výhrevnosti - 43,4-43,6 MJ.

Kvapalné palivo pre rakety, etylénglykol, sa vyznačuje relatívne nízkymi hodnotami TST. Alkohol a acetón sa líšia v minimálnom špecifickom spaľovacom teple. Ich výkon je výrazne nižší ako pri tradičnom motorovom palive.

Vlastnosti palivového plynu

Plynné palivo pozostáva z oxidu uhoľnatého, vodíka, metánu, etánu, propánu, butánu, etylénu, benzénu, sírovodíka a ďalších zložiek. Tieto údaje sú vyjadrené v objemových percentách.

Vodík má najvyššie spaľovacie teplo. Pri horení kilogram hmoty uvoľní 119,83 MJ tepla. Vyznačuje sa však zvýšeným stupňom výbušnosti.

Zemný plyn má tiež vysokú výhrevnosť.

Rovnajú sa 41-49 MJ na kg. Ale napríklad čistý metán má vyššie spaľovacie teplo - 50 MJ na kg.

Porovnávacia tabuľka ukazovateľov

V tabuľke sú uvedené hodnoty hmotnostného špecifického tepla spaľovania kvapalných, tuhých a plynných druhov paliva.

Druh paliva	Jednotka rev.	Merné spaľovacie teplo
		Mj	kWh	kcal
Palivové drevo: dub, breza, jaseň, buk, hrab	kg	15	4,2	2500
Palivové drevo: smrekovec, borovica, smrek	kg	15,5	4,3	2500
Hnedé uhlie	kg	12,98	3,6	3100
Čierne uhlie	kg	27,00	7,5	6450
Drevené uhlie	kg	27,26	7,5	6510
Antracit	kg	28,05	7,8	6700
Drevené pelety	kg	17,17	4,7	4110
Slamená peleta	kg	14,51	4,0	3465
Slnečnicové pelety	kg	18,09	5,0	4320
Piliny	kg	8,37	2,3	2000
Papier	kg	16,62	4,6	3970
Vinič	kg	14,00	3,9	3345
Zemný plyn	m 3	33,5	9,3	8000
Skvapalnený plyn	kg	45,20	12,5	10800
Benzín	kg	44,00	12,2	10500
Dis. palivo	kg	43,12	11,9	10300
Metán	m 3	50,03	13,8	11950
Vodík	m 3	120	33,2	28700
Petrolej	kg	43.50	12	10400
Palivový olej	kg	40,61	11,2	9700
Olej	kg	44,00	12,2	10500
Propán	m 3	45,57	12,6	10885
Etylén	m 3	48,02	13,3	11470

Z tabuľky vidno, že najvyššie ukazovatele TST zo všetkých látok, nielen z plynných, majú vodík. Patrí k vysoko energetickým palivám.

Produktom spaľovania vodíka je obyčajná voda. Pri tomto procese sa neuvoľňujú trosky z pece, popol, oxid uhoľnatý a oxid uhličitý, vďaka čomu je látka ekologicky horľavá. Je ale výbušný a má nízku hustotu, takže také palivo je ťažké skvapalniť a prepraviť.

Závery a užitočné video k tejto téme

O výhrevnosti rôznych druhov dreva. Porovnanie ukazovateľov na m3 a kg.

TST je najdôležitejšia tepelná a prevádzková charakteristika paliva. Tento indikátor sa používa v rôznych sférach ľudskej činnosti: tepelné motory, elektrárne, priemysel, kúrenie domov a varenie.

Hodnoty výhrevnosti pomáhajú porovnávať rôzne druhy paliva z hľadiska stupňa uvoľnenej energie, vypočítať požadovanú hmotnosť paliva a ušetriť na nákladoch.

Máte čo dodať alebo máte otázky týkajúce sa výhrevnosti rôznych druhov paliva? K publikácii môžete zanechať komentár a zúčastniť sa diskusií - kontaktný formulár je v dolnom bloku.

Ľudstvo sa v procese svojej evolúcie naučilo získavať tepelnú energiu spaľovaním rôznych druhov paliva. Najjednoduchším príkladom môže byť oheň z palivového dreva, ktorý zapálili primitívni ľudia, a odvtedy rašelina, uhlie, benzín, ropa, zemný plyn - to všetko sú druhy paliva, ktoré človek spaľuje tepelnou energiou. Čo je to špecifické spaľovacie teplo?

Odkiaľ pochádza teplo pri horení?

Samotný proces spaľovania je chemická, oxidačná reakcia. Väčšina palív obsahuje veľké množstvo uhlíka C, vodíka H, \u200b\u200bsíry S a ďalších látok. Počas spaľovania sa atómy C, H a S kombinujú s atómami kyslíka O 2, čo vedie k molekulám CO, CO 2, H 2 O, SO 2. V takom prípade sa uvoľní veľké množstvo tepelnej energie, ktorú sa ľudia naučili využívať na svoje vlastné účely.

Obrázok: 1. Druhy paliva: uhlie, rašelina, ropa, plyn.

Hlavný príspevok k uvoľňovaniu tepla prispieva uhlík C. Druhým najväčším príspevkom k množstvu tepla je vodík H.

Obrázok: 2. Atómy uhlíka reagujú s atómami kyslíka.

Čo je špecifické spaľovacie teplo?

Merné spaľovacie teplo q je fyzikálna veličina rovná množstvu tepla uvoľneného pri úplnom spaľovaní 1 kg paliva.

Vzorec pre špecifické spaľovacie teplo vyzerá takto:

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

Q je množstvo tepla uvoľneného počas spaľovania paliva, J;

m - hmotnosť paliva, kg.

Jednotka merania pre q v medzinárodnom systéme SI je J / kg.

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

Nesystémové jednotky energie sa často používajú na označenie veľkých hodnôt q: kilojouly (kJ), megajouly (MJ) a gigajouly (GJ).

Hodnoty q pre rôzne látky sa stanovujú experimentálne.

Ak poznáme q, môžeme vypočítať množstvo tepla Q, ktoré bude výsledkom spaľovania paliva s hmotnosťou m:

Ako sa meria špecifické spaľovacie teplo

Na meranie q sa používajú prístroje, ktoré sa nazývajú kalorimetre (kalor - teplo, metreo - meriam).

Vo vnútri zariadenia je spálená nádoba s časťou paliva. Nádoba sa vloží do vody známej hmotnosti. V dôsledku spaľovania uvoľnené teplo ohrieva vodu. Množstvo vodnej hmoty a zmena jej teploty umožňujú vypočítať spaľovacie teplo. Ďalej je q určené vyššie uvedeným vzorcom.

Obrázok: 3. Meranie špecifického spalného tepla.

Kde nájdete hodnoty q

Informácie o hodnotách špecifických teplôt spaľovania pre konkrétne druhy paliva sa nachádzajú v technických referenčných knihách alebo v ich elektronickej verzii na internetových zdrojoch. Zvyčajne sa uvádzajú vo forme tabuľky, ako je táto:

Merné spaľovacie teplo, q

Zdroje osvedčených moderných palív sú obmedzené. Preto ich v budúcnosti nahradia iné zdroje energie:

• atómová, využívajúca energiu jadrových reakcií;
• slnečná energia, ktorá premieňa energiu slnečných lúčov na teplo a elektrinu;
• veterné turbíny;
• geotermálne, využívajúce teplo prírodných horúcich prameňov.

Čo sme sa naučili?

Takže sme sa dozvedeli, prečo sa pri spaľovaní paliva uvoľňuje veľa tepla. Na výpočet množstva tepla uvoľneného pri spaľovaní určitej hmotnosti m paliva je potrebné poznať hodnotu q - merné teplo spaľovania tohto paliva. Hodnoty q sa stanovujú experimentálne kalorimetrickými metódami a sú uvedené v referenčných knihách.

Test podľa témy

Posúdenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.2. Celkový počet hodnotení: 65.

Tabuľky zobrazujú hmotnostné špecifické teplo spaľovania paliva (kvapalného, \u200b\u200btuhého a plynného) a niektorých ďalších horľavých materiálov. Do úvahy sa berú také palivá ako: uhlie, palivové drevo, koks, rašelina, petrolej, olej, alkohol, benzín, zemný plyn atď.

Zoznam tabuliek:

Počas exotermickej reakcie oxidácie paliva sa jeho chemická energia premieňa na tepelnú s uvoľňovaním určitého množstva tepla. Výsledná tepelná energia sa zvyčajne nazýva spaľovacie teplo paliva. Závisí to od jeho chemického zloženia, vlhkosti a je hlavným. Teplo spaľovania paliva na 1 kg hmotnosti alebo 1 m 3 objemu tvorí hmotnostné alebo objemové špecifické spaľovacie teplo.

Merné teplo spaľovania paliva je množstvo tepla uvoľneného počas úplného spaľovania jednotky hmotnosti alebo objemu pevného, \u200b\u200bkvapalného alebo plynného paliva. V medzinárodnom systéme jednotiek sa táto hodnota meria v J / kg alebo J / m 3.

Merné teplo spaľovania paliva je možné určiť experimentálne alebo analyticky. Experimentálne metódy stanovenia výhrevnosti sú založené na praktickom meraní množstva tepla uvoľneného pri spaľovaní paliva, napríklad v kalorimetri s termostatom a spaľovacou bombou. Pre palivo so známym chemickým zložením možno určiť špecifické spaľovacie teplo pomocou Mendelejevovho vzorca.

Rozlišujte medzi vyššími a nižšími špecifickými horúčavami. Najvyššia výhrevnosť sa rovná maximálnemu množstvu tepla uvoľneného počas úplného spaľovania paliva, berúc do úvahy teplo vynaložené na odparenie vlhkosti obsiahnutej v palive. Najnižšie spaľovacie teplo je menšie ako hodnota toho najvyššieho o hodnotu kondenzačného tepla, ktoré sa vytvára z vlhkosti paliva a vodíka organickej hmoty, ktoré sa pri spaľovaní premieňa na vodu.

Stanoviť ukazovatele kvality paliva, ako aj výpočty tepelnej techniky zvyčajne používajú najmenšie špecifické spaľovacie teplo, čo je najdôležitejšia tepelná a výkonová charakteristika paliva a je uvedená v tabuľkách nižšie.

Merné teplo spaľovania tuhého paliva (uhlie, palivové drevo, rašelina, koks)

V tabuľke sú uvedené hodnoty špecifického spaľovacieho tepla suchého tuhého paliva v MJ / kg. Palivo v tabuľke je zoradené abecedne podľa názvu.

Koksovateľné uhlie má najvyššiu výhrevnosť z uvažovaných tuhých palív - jeho špecifické spaľovacie teplo je 36,3 MJ / kg (alebo v jednotkách SI 36,3 · 10 6 J / kg). Pre uhlie, antracit, drevené uhlie a lignitové uhlie je navyše charakteristické vysoké spaľovacie teplo.

Medzi palivá s nízkou energetickou účinnosťou patrí drevo, palivové drevo, strelný prach, rašelina, ropná bridlica. Napríklad merné teplo spaľovania dreva je 8,4 ... 12,5 a strelný prach - iba 3,8 MJ / kg.

Merné teplo spaľovania tuhého paliva (uhlie, palivové drevo, rašelina, koks)

Palivo
Antracit	26,8…34,8
Drevené pelety (pelety)	18,5
Suché palivové drevo	8,4…11
Suché brezové palivové drevo	12,5
Plynový koks	26,9
Vysokopecný koks	30,4
Polokoks	27,3
Prášok	3,8
Bridlica	4,6…9
Horľavá bridlica	5,9…15
Palivo na tuhé palivo	4,2…10,5
Rašelina	16,3
Vláknitá rašelina	21,8
Frézovanie rašeliny	8,1…10,5
Rašelinová drť	10,8
Hnedé uhlie	13…25
Hnedé uhlie (brikety)	20,2
Hnedé uhlie (prach)	25
Donecké uhlie	19,7…24
Drevené uhlie	31,5…34,4
Čierne uhlie	27
Koksovateľné uhlie	36,3
Kuznetské uhlie	22,8…25,1
Čeľabinské uhlie	12,8
Uhlie ekibastuz	16,7
Freztorf	8,1
Troska	27,5

Merné teplo spaľovania kvapalného paliva (alkohol, benzín, petrolej, olej)

Je uvedená tabuľka špecifických horúčav spaľovania kvapalného paliva a niektorých ďalších organických kvapalín. Je potrebné poznamenať, že také palivá ako benzín, nafta a olej sa vyznačujú vysokou tvorbou tepla počas spaľovania.

Špecifické horúčavy spaľovania alkoholu a acetónu sú výrazne nižšie ako tradičné motorové palivá. Kvapalné raketové palivo má navyše relatívne nízku výhrevnosť a - pri úplnom spálení 1 kg týchto uhľovodíkov sa uvoľní množstvo tepla 9,2 MJ a 13,3 MJ.

Merné teplo spaľovania kvapalného paliva (alkohol, benzín, petrolej, olej)

Palivo	Merné spaľovacie teplo, MJ / kg
Acetón	31,4
Benzín A-72 (GOST 2084-67)	44,2
Letecký benzín B-70 (GOST 1012-72)	44,1
Benzín AI-93 (GOST 2084-67)	43,6
Benzén	40,6
Nafta zimná (GOST 305-73)	43,6
Letná motorová nafta (GOST 305-73)	43,4
Kvapalné palivo pre rakety (petrolej + kvapalný kyslík)	9,2
Letecký petrolej	42,9
Osvetlenie petroleja (GOST 4753-68)	43,7
Xylén	43,2
Vykurovací olej s vysokým obsahom síry	39
Vykurovací olej s nízkym obsahom síry	40,5
Vykurovací olej s nízkym obsahom síry	41,7
Sírny vykurovací olej	39,6
Metylalkohol (metanol)	21,1
n-butylalkohol	36,8
Olej	43,5…46
Metánový olej	21,5
Toluén	40,9
Lakový benzín (GOST 313452)	44
Etylénglykol	13,3
Etylalkohol (etanol)	30,6

Merné teplo spaľovania plynného paliva a horľavých plynov

Uvádza sa tabuľka špecifických teplôt spaľovania plynného paliva a niektorých ďalších horľavých plynov v prepočte na MJ / kg. Z uvažovaných plynov sa líši v najväčšom špecifickom množstve spaľovacieho tepla. Pri úplnom spálení jedného kilogramu tohto plynu sa uvoľní 119,83 MJ tepla. Také palivo ako zemný plyn má tiež vysokú výhrevnosť - merné teplo spaľovania zemného plynu je 41 ... 49 MJ / kg (pri čistých 50 MJ / kg).

Merné teplo spaľovania plynného paliva a horľavých plynov (vodík, zemný plyn, metán)

Palivo	Merné spaľovacie teplo, MJ / kg
1-butén	45,3
Amoniak	18,6
Acetylén	48,3
Vodík	119,83
Vodík, zmes s metánom (50% H2 a 50% CH4 hmotnostne)	85
Vodík, zmes s metánom a oxidom uhoľnatým (33 - 33 - 33% hmotnostných)	60
Vodík zmiešaný s oxidom uhoľnatým (50% H2 50% CO2 podľa hmotnosti)	65
Vysokopecný plyn	3
Koksárenská pec	38,5
Skvapalnený ropný plyn (LPG) (propán-bután)	43,8
Izobután	45,6
Metán	50
n-Bhután	45,7
n-hexán	45,1
n-pentán	45,4
Pridružený plyn	40,6…43
Zemný plyn	41…49
Propadien	46,3
Propán	46,3
Propylén	45,8
Propylén, zmiešaný s vodíkom a oxidom uhoľnatým (90% - 9% -1% hmotnosti)	52
Ethane	47,5
Etylén	47,2

Merné spaľovacie teplo niektorých horľavých materiálov

Existuje tabuľka špecifických horúčav pri horení niektorých horľavých materiálov (drevo, papier, plast, slama, guma atď.). Za zmienku stoja materiály s vysokým spaľovacím teplom. Medzi tieto materiály patria: guma rôznych druhov, expandovaný polystyrén (pena), polypropylén a polyetylén.

Merné spaľovacie teplo niektorých horľavých materiálov

Palivo	Merné spaľovacie teplo, MJ / kg
Papier	17,6
Koženka	21,5
Drevo (tyče s obsahom vlhkosti 14%)	13,8
Drevo v komínoch	16,6
dubové drevo	19,9
Smrekové drevo	20,3
Drevo je zelené	6,3
Borovicové drevo	20,9
Nylon	31,1
Výrobky z karbolitu	26,9
Kartón	16,5
Styrén-butadiénový kaučuk SKS-30AR	43,9
Prírodná guma	44,8
Syntetický kaučuk	40,2
SKS guma	43,9
Chloroprénová guma	28
Linoleum, polyvinylchlorid	14,3
Dvojvrstvové polyvinylchloridové linoleum	17,9
Plstený polyvinylchlorid linoleum	16,6
Linoleum, polyvinylchlorid na teplom základe	17,6
Linoleum, polyvinylchlorid na textilnej báze	20,3
Linoleum (guma)	27,2
Parafinový vosk	11,2
Polyfoam PVC-1	19,5
Polystyrén FS-7	24,4
Pena FF	31,4
Expandovaný polystyrén PSB-S	41,6
Polyuretánová pena	24,3
Vláknitá doska	20,9
Polyvinylchlorid (PVC)	20,7
Polykarbonát	31
Polypropylén	45,7
Polystyrén	39
Vysokotlakový polyetylén	47
Nízkotlakový polyetylén	46,7
Guma	33,5
Strešný materiál	29,5
Kanálové sadze	28,3
Seno	16,7
Slamka	17
Organické sklo (plexisklo)	27,7
Textolit	20,9
Tol	16
TNT	15
Bavlna	17,5
Celulóza	16,4
Vlnené a vlnené vlákna	23,1

Zdroje:

1. GOST 147-2013 Tuhé minerálne palivo. Stanovenie spalného tepla a výpočet čistej výhrevnosti.
2. GOST 21261-91 Ropné výrobky. Metóda stanovenia brutto výhrevnosti a výpočet čistej výhrevnosti.
3. GOST 22667-82 Prírodné horľavé plyny. Metóda výpočtu na stanovenie výhrevnosti, relatívnej hustoty a Wobbeho čísla.
4. GOST 31369-2008 Zemný plyn. Výpočet výhrevnosti, hustoty, relatívnej hustoty a Wobbeho čísla na základe zloženia zložiek.
5. Zemskiy G.T., Horľavé vlastnosti anorganických a organických materiálov: príručka M.: VNIIPO, 2016 - 970 s.

Vypracovanie lekcie (poznámky k lekcii)

Linka UMK A.V. Peryshkin. Fyzika (7-9)

Pozor! Stránky správy stránok nie sú zodpovedné za obsah metodického vývoja, ako aj za súlad s vývojom federálnej štátnej vzdelávacej normy.

„Na zahriatie ostatných musí sviečka horieť.“

M. Faraday.

Cieľ:Študovať problémy využívania vnútornej energie paliva a uvoľňovania tepla počas spaľovania paliva.

Ciele lekcie:

vzdelávacie:

• opakovať a upevňovať vedomosti o odovzdanom materiáli;
• zaviesť pojem palivová energia, špecifické teplo spaľovania paliva;
• naďalej rozvíjať zručnosti pri riešení problémov s dizajnom.

vývoj:

• rozvíjať analytické myslenie;
• rozvíjať schopnosť pracovať s tabuľkami a vyvodzovať závery;
• rozvíjať schopnosť študentov predkladať hypotézy, argumentovať ich, kompetentne nahlas vyjadrovať svoje myšlienky;
• rozvíjať pozorovanie a pozornosť.

vzdelávacie:

• podporovať opatrný prístup k využívaniu zdrojov paliva;
• podporovať záujem o predmet ukážkou spojenia študovaného materiálu so skutočným životom;
• rozvíjať komunikačné schopnosti.

Výsledky predmetu:

Študenti by mali vedieť:

• špecifické teplo spaľovania paliva je fyzikálna veličina, ktorá ukazuje, koľko tepla sa uvoľní pri úplnom spaľovaní paliva s hmotnosťou 1 kg;
• pri spaľovaní paliva sa uvoľňuje významná energia, ktorá sa využíva v každodennom živote, priemysle, poľnohospodárstve, elektrárňach a automobilovej doprave;
• jednotka merania špecifického tepla na spaľovanie paliva.

Študenti by mali byť schopní:

• vysvetliť proces uvoľňovania energie počas spaľovania paliva;
• použiť tabuľku špecifického tepla na spaľovanie paliva;
• porovnať merné teplo spaľovania palív rôznych látok a energiu uvoľnenú pri spaľovaní rôznych druhov palív.

Študenti by sa mali uchádzať:

• vzorec na výpočet energie, ktorá sa uvoľnila pri spaľovaní paliva.

Typ lekcie:lekcia učenia sa nového materiálu.

Vybavenie: sviečka, tanier, sklo, list rastliny, suché palivo, 2 liehové žiarovky, benzín, alkohol, 2 skúmavky s vodou.

Počas vyučovania

1. Organizačný moment.

Pozdravujem študentov, kontrolujeme pripravenosť na hodinu.

Je známe, že veľký vedec MV Lomonosov pracoval na pojednaní „Úvahy o príčine tepla a chladu“ už v roku 1744. Tepelné javy majú obrovskú úlohu vo svete okolo nás, v živote ľudí, rastlín, zvierat a tiež v technológiách.

Poďme skontrolovať, ako dobre ste si tieto vedomosti osvojili.

2. Motivácia pre vzdelávacie aktivity.

Máte otázky na domáce úlohy? Poďme skontrolovať, ako ste sa s tým vyrovnali:

• dvaja študenti predstavia na tabuli riešenie domácich úloh.

1) Stanovte absolútnu vlhkosť vzduchu v špajzi s objemom 10 m 3, ak obsahuje vodnú paru s hmotnosťou 0,12 kg.

2) Tlak vodnej pary vo vzduchu je 0,96 kPa, relatívna vlhkosť vzduchu je 60%. Aký je tlak nasýtených vodných pár pri rovnakej teplote?

• 1 študent (Dima) na tabuli vyplní diagram;

úloha: podpísať pri každej šípke názov procesov a vzorec na výpočet množstva tepla v každom z nich

• Chalani medzitým pracujú pri tabuli, splníme ďalšiu úlohu.

Prezrite si text na snímke a nájdite fyzické chyby, ktorých sa autor dopustil (navrhnite správnu odpoveď):

1) Za jasného slnečného dňa sa chlapci vybrali na turistiku. Aby nebolo také teplo, chlapi sa obliekli tmavé obleky... Večer sa osviežilo, ale po kúpaní oteplilo sa. Chlapi si nalievali horúci čaj do železných hrnčekov a s radosťou ho pili, bez obarenia... Bolo to veľmi super !!!

Odpoveď: tma absorbuje viac tepla; s odparovaním klesá telesná teplota; tepelná vodivosť kovov je väčšia, takže sa viac zahrieva.

2) Vasya, ktorý sa zobudil skôr ako obvykle, si okamžite spomenul, že o ôsmej ráno sa dohodol s Tolyou, že pôjde k rieke, aby sledoval drift ľadu. Vasya vybehla na ulicu, Tolya už tam bola. "To je počasie dnes!" - namiesto pozdravu povedal obdivne. - Čo je to slnko a teplota ráno je -2 stupne Celzia. “ „Nie, -4“, namietla Vasya. Chlapci sa začali hádať, potom si uvedomili, o čo ide. "Mám teplomer vo vetre a tvoj je na odľahlom mieste, takže." tvoje a ukazuje viac", - uhádol Tolya. A chlapci sa rozbehli špliechajúc cez kaluže.

Odpoveď: za prítomnosti vetra je odparovanie intenzívnejšie, takže prvý teplomer by mal ukazovať nižšiu teplotu; pri teplotách pod 00 ° C voda zamŕza.

Výborne, všetky chyby sme našli správne.

Poďme skontrolovať správnosť riešenia problémov (študenti, ktorí problémy riešili, komentujú svoje riešenie).

Teraz sa pozrime, ako sa Dima vyrovnal so svojou úlohou.

Pomenovala Dima všetky fázové prechody správne? Čo sa však stane, ak do plameňa vložíte drevenú palicu? (Bude horieť)

Správne ste si všimli, že existuje proces horenia.

Pravdepodobne ste už uhádli, o čom si dnes povieme (hypotéza).

Na ktoré otázky si myslíme, že vám môžeme odpovedať na konci hodiny?

• pochopiť fyzikálny význam procesu spaľovania;
• zistiť, čo určuje množstvo tepla uvoľneného počas spaľovania;
• zistiť uplatnenie tohto procesu v živote, v každodennom živote a pod.

3. Nový materiál.

Každý deň môžeme sledovať, ako horí zemný plyn v horáku sporáka. Toto je proces spaľovania paliva.

Zážitok číslo 1. Sviečka je na spodok taniera zafixovaná plastelínou. Zapálime sviečku, potom ju prikryjeme pohárom. O chvíľu neskôr plameň sviečky zhasne.

Vytvára sa problematická situácia, pri riešení ktorej študenti dospievajú k záveru: sviečka horí za prítomnosti kyslíka.

Otázky pre triedu:

Čo sprevádza spaľovací proces?

Prečo sviečka zhasne? Aké sú podmienky, za ktorých prebieha proces spaľovania?

Ako sa uvoľňuje energia?

Pripomeňme si preto štruktúru hmoty.

Z čoho je látka vyrobená? (z molekúl, molekuly z atómov)

Aké druhy energie má molekula? (kinetické a potenciálne)

Je možné rozdeliť molekulu na atómy? (Áno)

Na rozdelenie molekúl na atómy je potrebné prekonať sily príťažlivosti atómov, a preto robiť prácu, to znamená vydávať energiu.

Keď sa atómy spoja do molekuly, energia sa naopak uvoľní. Táto kombinácia atómov do molekúl nastáva počas spaľovania paliva. Bežné palivá obsahujú uhlík. Správne ste určili, že spaľovanie je nemožné bez prístupu vzduchu. Pri spaľovaní sa atómy uhlíka spoja s atómami kyslíka vo vzduchu, aby vytvorili molekulu oxidu uhličitého a uvoľnili energiu vo forme tepla.

Teraz urobme experiment a pozrime sa na súčasné spaľovanie niekoľkých druhov paliva: benzínu, suchého paliva, alkoholu a parafínu (Zážitok č. 2).

Čo je bežné a ako sa líši spaľovanie každého druhu paliva?

Áno, pri spaľovaní akýchkoľvek látok vznikajú ďalšie produkty spaľovania. Napríklad pri spaľovaní palivového dreva zostáva zvyšok popola a uvoľňuje sa oxid uhličitý, oxid uhoľnatý a ďalšie plyny .

Hlavným účelom paliva je však zabezpečiť teplo!

Pozrime sa na inú skúsenosť.

Zážitok číslo 3:(na dvoch rovnakých liehových žiarovkách: jedna naplnená benzínom a druhá alkoholom sa ohrieva rovnaké množstvo vody).

Skúsenosti s otázkami:

Aká energia sa používa na ohrev vody?

A ako určiť množstvo tepla, ktoré šlo do vykurovacej vody?

Kedy voda zovrela rýchlejšie?

Aký záver možno vyvodiť zo skúseností?

Ktoré palivo, alkohol alebo benzín po úplnom spálení vydalo najviac tepla? (benzín je teplejší ako alkohol).

Učiteľ: Fyzikálna veličina, ktorá ukazuje, koľko tepla sa uvoľní pri úplnom spaľovaní paliva s hmotnosťou 1 kg, sa nazýva špecifické teplo spaľovania paliva, označené písmenom q. Jednotkou merania je J / kg.

Merné spaľovacie teplo sa určuje experimentálne pomocou pomerne zložitých prístrojov.

Výsledky experimentálnych údajov sú uvedené v tabuľke učebnice (s. 128).

Poďme pracovať s touto tabuľkou.

Otázky k stolu:

1. Aké je špecifické teplo spaľovania benzínu? (44 MJ / kg)
2. Čo to znamená? (To znamená, že pri úplnom spaľovaní benzínu s hmotnosťou 1 kg sa uvoľní 44 MJ energie).
3. Aká látka má najmenšie špecifické spaľovacie teplo? (palivové drevo).
4. Ktoré palivo poskytuje najviac tepla pri spaľovaní? (vodík, pretože jeho špecifické spaľovacie teplo je vyššie ako u ostatných).
5. Koľko tepla sa uvoľní pri horení 2 kg alkoholu? Ako ste to definovali?
6. Čo potrebujete vedieť na výpočet množstva tepla uvoľneného počas spaľovania?

Dospelo sa k záveru, že na zistenie množstva tepla je potrebné poznať nielen merné teplo spaľovania paliva, ale aj jeho hmotnosť.

To znamená, že celkové množstvo tepla Q (J) uvoľneného pri úplnom spaľovaní m (kg) paliva sa vypočíta podľa vzorca: Q = q · m

Zapíšme si to do zošita.

Ako zistiť hmotnosť horľavého paliva z tohto vzorca?

Špecifické spaľovacie teplo vyjadrite zo vzorca. (Môžete zavolať študenta do tabuľky, aby napísal vzorce)

Telesná výchova

Sme unavení. Trochu sa zahrejeme. Vyrovnajte chrbát. Vyrovnajte ramená. Zavolám palivo a ak si myslíte, že je tuhé, sklopte hlavu nadol, ak je tekutá, potom zdvihnite ruky hore a ak je plynné, potiahnite ruky dopredu.

Uhlie je tvrdé.

Zemný plyn je plynný.

Olej je tekutý.

Drevo je masívne.

Benzín je tekutý.

Rašelina je tuhá.

Antracit je pevný.

Petrolej je tekutý.

Koksárenský plyn je plynný.

Výborne! Máme tých najpozornejších a najšportovejších ... Sadnite si.

Učiteľ: Chalani! Zamyslime sa nad otázkou: „Je proces spaľovania ľudským priateľom alebo nepriateľom?“

Zážitok číslo 4. Zopakujme experiment s horiacou sviečkou, ale teraz priložte k sviečkam list rastliny.

Vidíte, čo sa stalo s rastlinou vedľa plameňa sviečky?

Takže pri používaní paliva by sa nemalo zabúdať na poškodenie produktov spaľovania pre živé organizmy.

4. Kotvenie.

Chalani, povedzte mi, prosím, čo je palivom pre vás a pre mňa? V ľudskom tele hrá jedlo úlohu paliva. Rôzne druhy potravín, napríklad rôzne druhy paliva, obsahujú rôzne množstvá energie. (Ukážte v počítači tabuľku „Špecifické teplo spaľovania potravín“).

	Merné teplo spaľovania paliva q, MJ / kg
Pšeničný chlieb
ražný chlieb
Zemiaky
Hovädzie mäso
Kuracie mäso
Maslo
Tučný tvaroh
Slnečnicový olej
Hrozno
Čokoládová roláda
Zmrzlina krémová
Kirieshki
Sladký čaj
„Coca Cola“
Čierna ríbezľa

Navrhujem, aby ste sa spojili v skupinách (pracovné stoly 1 a 2, 3 a 4) a splnili nasledujúce úlohy (podľa letáku). Na dokončenie máte 5 minút, potom budeme diskutovať o výsledkoch.

Skupinové úlohy:

• 1. skupina: pri príprave na hodiny miniete 800 kJ energie na 2 hodiny. Načerpáte novú energiu, ak zjete 28g balíček chipsov a vypijete pohár Coca-Coly (200g)?
• 2. skupina: ako vysoko môže človek s hmotnosťou 70 kg stúpať, ak zje sendvič s maslom (100 g pšeničného chleba a 50 g masla).
• Skupina 3: stačí, aby ste počas dňa skonzumovali 100 g tvarohu, 50 g pšeničného chleba, 50 g hovädzieho mäsa a 100 g zemiakov, 200 g sladkého čaju (1 pohár). Požadované množstvo energie pre študenta 8. ročníka je 1,2 MJ.
• 4. skupina: ako rýchlo by mal bežať športovec s hmotnosťou 60 kg, ak zje sendvič s maslom (100 g pšeničného chleba a 50 g masla).
• Skupina 5: Koľko čokolády môže zjesť 55 kg dospievajúci, aby doplnil energiu, ktorú strávil čítaním knihy pri sedení? (Za hodinu)

Približná spotreba energie tínedžera s hmotnosťou 55 kg za 1 hodinu pri rôznych činnostiach

Umývanie riadu
Príprava na hodiny
Čítanie pre seba
Sedenie (v pokoji)
Fyzické nabíjanie

• 6. skupina: Obnoví športovec s hmotnosťou 70 kg energiu po 20 minútach plávania, ak zje 50 g ražného chleba a 100 g hovädzieho mäsa?

Približná spotreba energie človeka na 1 hodinu pri rôznych činnostiach (na 1 kg hmotnosti)

Skupiny predstavia riešenie problému na kúsku papiera Whatmana, potom po jednom prejdú k tabuli a vysvetlia ju.

5. Reflexia. Zhrnutie lekcie.

Pripomeňme si, aké úlohy sme si stanovili na začiatku hodiny? Dosiahli sme všetko?

Chlapi v kruhu hovoria jednou vetou a z reflexnej obrazovky na tabuli si vyberajú začiatok frázy:

• dnes som zistil ...
• bolo to zaujímavé…
• bolo to ťažké…
• plnil som úlohy ...
• uvedomil som si ...
• teraz môžem…
• cítil som, že ...
• kúpil som ...
• učil som sa…
• zvládol som …
• mohol som ...
• pokúsim sa…
• prekvapil ma ...
• dal mi lekciu na celý život ...
• chcel som…

1. Čo nové ste sa na hodine naučili?

2. Budú tieto vedomosti užitočné v živote?

Klasifikácia známky je pre tých najaktívnejších študentov.

6.D.z

1. Odsek 10
2. Úloha (1 na výber):

• Úroveň 1: Koľko tepla dá 10 kg dreveného uhlia počas horenia?
• Úroveň 2: Pri úplnom spaľovaní ropy sa uvoľnilo 132 kJ energie. Koľko oleja sa spálilo?
• Úroveň 3: koľko tepla sa uvoľní pri úplnom spálení 0,5 litra alkoholu (hustota alkoholu 800 kg / m3)

Porovnávacia tabuľka: palivá (výhody a nevýhody)