Удельная теплота сгорания таблица: Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания). Высшая / низшая теплотворная способность — пояснения. | Сруб Всем! — Строительство деревянных домов из бревна, бруса и бревен

Содержание

Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания). Высшая / низшая теплотворная способность — пояснения.

Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Физический справочник / / Тепловые величины, включая температуры кипения, плавления, пламени и т.д …… / / Удельная теплота сгорания (теплотворная способность). Высшая и низшая теплота сгорания. Потребность в кислороде. / / Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания). Высшая / низшая теплотворная способность — пояснения.

Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания).

Приведенные в этой таблице величины соответствуют высшей теплотворной способности для сгорания при постянном давлении 1 bar и температуре 0^oC.

Высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.

Низшая теплотворная способность (Lower Calorific Value = Net Calorific Value = NCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива без конденсации водяного пара.

Таблица ниже дает отличное представление о максимально возможном уровне той энергии, которую часто называют удельной теплотой сгорания для сухих (когда об этом имеет смысл говорить) топлив.

Энергия перешедшая при сгорании в водяной пар пойдет на парообразование и нагрев пара.

Интересной практической величиной является также «объемная » теплота сгорания. Ее можно прикинуть зная плотность. Для газов (в конце таблицы) и приведена «объемная» вышая теплотворная способность (для некоторых и та и другая).

Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания).
Топлива, массовая характеристика:	Высшая теплотворная способность
Топлива, массовая характеристика:	кДж/кг	ккал/кг	БТЕ/фунт, Btu/lb
Ацетон,Acetone	29 000	6 900	12 500
Бензин, Gasoline, Petrol	47 300	11 250	20 400
Бутан, Butane C₄H₁₀	49 500	11 800	20 900
Водород, Hydrogen	141 800	33 800	61 000
Газойль, Gas oil	38 000	9 050	16 400
Глицерин, Glycerin	19 000	4 550	8 150
Гудрон, Битум, Tar	36 000	8 600	15 450
Дизтопливо, дизельное топливо, Diesel	44 800	10 700	19 300
Дерево сухое, Wood (dry)	14 400 — 17 400	3 450 — 4 150	6 200 — 7 500
Керосин, Kerosene	35,000	8,350	15 400
Кокс, Coke	28 000 — 31 000	6 650-7 400	12 000 — 13 500
Мазут, Heavy fuel oil	41 200	9 800	17 700
Метан, Methane	55 550	13 250	23 900
Порох, Gun powder	4 000	950	1 700
Пропан, Propane	50 350	12 000	21 650
Растительные масла, Oils vegetable	39 000 — 48,000	9 300 — 11 450	16 750 — 20 650
Скипидар, Turpentine	44 000	10 500	18 900
Спирт, Alcohol, 96% , Ethanol	30 000	7 150	12 900
Сырая нефть, Petroleum	43 000	10 250	18 500
Торф, Peat	13 800 — 20 500	3 300 — 4 900	5 500 — 8 800
Уголь-антрацит, Anthracite	32 500 — 34 000	7 750-8 100	14 000 — 14 500
Уголь битуминозный (жирный), Bituminous coal	17 000 — 23 250	4 050-5 500	7 300 — 10 000
Уголь древесный, Charcoal	29 600	7 050	12 800
Уголь каменный, Coal	15 000 — 27 000	3 550-6 450	8 000 — 14 000
Уголь бурый, лигнит, Lignite	16 300	3 900	7 000
Уголь -полуантрацит, Semi anthracite	26 700 — 32 500	6 350 — 7 750	11 500 — 14 000
Эфир, Ether	43 000	10 250	18 500
Газы, объемная характеристика:	кДж/м³	ккал/м³	БТЕ/фут³, Btu/ft³
Ацетилен, Acetylene	56 000	13 350	728
Бутан, Butane C₄H₁₀	133 000	31 750	1 700
Водород, Hydrogen	13 000	3 100	170
Метан, Methane CH₄	39 800	9 500	520
Природный газ, Natural gas	35 000- 43 000	8 350-10 250	455 — 560
Пропан, Propane C₃H₈	101 000	24 100	1 310

Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.

TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Дети и учеба — Информационный портал

В таблицах представлена массовая удельная теплота сгорания топлива (жидкого, твердого и газообразного) и некоторых других горючих материалов. Рассмотрено такое топливо, как: уголь, дрова, кокс, торф, керосин, нефть, спирт, бензин, природный газ и т. д.

Перечень таблиц:

При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным . Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м 3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.

Удельной теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема твердого, жидкого или газообразного топлива. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/кг или Дж/м 3 .

Удельную теплоту сгорания топлива можно определить экспериментально или вычислить аналитически. Экспериментальные методы определения теплотворной способности основаны на практическом измерении количества теплоты, выделившейся при горении топлива, например в калориметре с термостатом и бомбой для сжигания. Для топлива с известным химическим составом удельную теплоту сгорания можно определить по формуле Менделеева .

Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации , который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.

Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания , которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·10 6 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Топливо
Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, дизельное топливо и нефть.

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается . При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% H 2 и 50% CH 4 по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H 2 50% CO 2 по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов ( , древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Источники:

ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

Разработки уроков (конспекты уроков)

Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)

Внимание! Администрация сайта сайт не несет ответственности за содержание методических разработок, а также за соответствие разработки ФГОС.

«Чтобы согреть других, свеча должна сгореть»
М.Фарадей.

Цель: Изучить вопросы использования внутренней энергии топлива, выделения тепла при сгорании топлива.

Задачи урока:

образовательные:

повторить и закрепить знания по пройденному материалу,;
ввести понятие об энергии топлива, удельной теплоты сгорания топлива;
продолжить развитие навыков решения расчётных задач.

развивающие:

развивать аналитическое мышление;
развивать умения работать с таблицами и делать выводы;
развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, аргументировать их, грамотно выражать свои мысли вслух;
развивать наблюдательность и внимание.

воспитательные:

воспитывать бережное отношение к использованию топливных ресурсов;
воспитывать интерес к предмету через показ связи изучаемого материала с реальной жизнью;
воспитывать навыки коммуникативного общения.

Предметные результаты:

Обучающиеся должны знать:

удельная теплота сгорания топлива — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг;
при сгорании топлива выделяется значительная энергия, которую используют в быту, промышленности, сельском хозяйстве, на электростанциях, в автомобильном транспорте;
единицу измерения удельной теплоты сгорания топлива.

Обучающиеся должны уметь:

объяснять процесс выделения энергии при сгорании топлива;
пользоваться таблицей удельной теплоты сгорания топлива;
сравнивать удельную теплоту сгорания топлива различных веществ и энергию, выделяющуюся при сгорании различных видов топлива.

Обучающиеся должны применять:

формулу для вычисления энергии, которая выделилась при сгорании топлива.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Оборудование : свеча, тарелка, стакан, листок растения, сухое горючее, 2 спиртовки, бензин, спирт, 2 пробирки с водой.

Ход урока

1. Оргмомент.

Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку.

Известно, что великий ученый М. В. Ломоносов ещё в 1744 г работал над трактатом «Размышления о причине теплоты и холода». Тепловые явления играют огромную роль в окружающем нас мире, в жизни человека, растений, животных, а также в технике.

Давайте проверим, насколько хорошо вы усвоили эти знания.

2. Мотивация к учебной деятельности.

Есть ли у вас вопросы по домашнему заданию? Давайте проверим, как вы справились с ним:

двое учащихся представляют решение домашних задач на доске.

1) Определите абсолютную влажность воздуха в кладовке объемом 10 м 3 , если в нем содержится водяной пар массой 0,12 кг.

2) Давление водяного пара в воздухе равно 0,96 кПа, относительная влажность воздуха 60 %. Чему равно давление насыщенного водяного пара при той же температуре?

1 ученик (Дима) на доске заполняет схему;

задание: подпишите около каждой стрелки название процессов и формулу для расчета количества теплоты в каждом из них

А пока ребята работают у доски, мы с вами выполним другое задание.

Посмотрите на текст, изображенный на слайде, и найдите в нем физические ошибки, которые допустил автор (предложите правильный ответ):

1) В яркий солнечный день ребята отправились в поход. Чтобы было не так жарко, ребята оделись в темные костюмы . К вечеру стало свежо, но после купания стало теплее. Ребята налили себе горячий чай в железные кружки и с удовольствием пили его, не обжигаясь . Было очень здорово!!!

Ответ: темное больше поглощает тепла; при испарении температура тела понижается; теплопроводность металлов больше, поэтому он нагревается сильнее.

2) Проснувшись раньше обычного, Вася сразу вспомнил, что на восемь утра договорился с Толей идти на речку смотреть ледоход. Вася выбежал на улицу, Толя был уже там. «Вот погодка сегодня! – вместо приветствия восхищённо произнёс он. – Солнце какое, а температура с утра -2 градуса по Цельсию.» «Нет, -4», возразил Вася. Мальчики заспорили, потом сообразили, в чём дело. «У меня термометр на ветру, а у тебя в укромном месте, поэтому твой и показывает больше », – догадался Толя. И ребята побежали, шлёпая по лужам.

Ответ: при наличии ветра испарение происходит интенсивнее, поэтому первый термометр должен показывать температуру ниже; при температуре ниже 00С вода замерзает.

Молодцы, все ошибки нашли верно.

Давайте проверим правильность решения задач (ученики, решавшие задачи, комментируют свое решение).

А теперь давайте проверим, как Дима справился со своим заданием.

Все ли фазовые переходы Дима назвал верно? А что произойдет, если в пламя поместить деревянную палочку? (Она будет гореть)

Вы верно заметили, что происходит процесс горения.

Наверное, вы уже догадались, о чем мы сегодня с вами будем говорить (выдвигают гипотезы).

Как вы думаете, на какие вопросы мы сможем ответить в конце урока?

понять физический смысл процесса сгорания;
узнать, от чего зависит количество теплоты, выделяющееся при сгорании;
выяснить применение данного процесса в жизни, в быту и т.д.

3. Новый материал.

Каждый день мы можем наблюдать, как сгорает природный газ в горелке плиты. Это и есть процесс сгорания топлива.

Опыт №1. Свеча закреплена на дне тарелки с помощью пластилина. Зажжём свечу, затем закроем её банкой. Несколько мгновений спустя пламя свечи погаснет.

Создаётся проблемная ситуация, при решение которой учащиеся делают вывод: свеча горит при наличии кислорода.

Вопросы к классу:

Чем сопровождается процесс горения?

Почему свеча гаснет? Каковы условия, при которых идет процесс горения?

За счёт чего выделяется энергия?

Для этого вспомним строение вещества.

Из чего состоит вещество? (из молекул, молекулы из атомов)

Какими видами энергии обладает молекула? (кинетической и потенциальной)

А можно ли молекулу разделить на атомы? (да)

Чтобы разделить молекулы на атомы, необходимо преодолеть силы притяжения атомов, а значит, совершить работу, то есть затратить энергию.

При соединении атомов в молекулу энергия, наоборот, выделяется. Такое соединение атомов в молекулы происходит и при сжигании топлива. Обычное топливо содержит углерод. Вы верно определили, что без доступа воздуха горение невозможно. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, которые содержатся в воздухе, при этом образуется молекула углекислого газа и выделяется энергия в виде тепла.

А теперь давайте проведем опыт и посмотрим одновременное горение нескольких видов топлива: бензина, сухого горючего, спирта и парафина (Опыт №2).

Что общего и чем отличается горение каждого вида топлива?

Да, при сгорании любых веществ образуются другие вещества-продукты сгорания. Например,при сгорании дров остается зола и выделяется углекислый,угарный и другие газы.

Но, главное предназначение топлива – давать тепло!

Давайте рассмотрим еще один опыт.

Опыт №3: (на двух одинаковых спиртовках: одна заполнена бензином, другая спиртом, нагревается одинаковое количество воды).

Вопросы по опыту:

За счет какой энергии нагревается вода?

А как определить количество теплоты, которое пошло на нагревание воды?

В каком случае вода быстрее закипела?

Какой вывод можно сделать из опыта?

Какое топливо, спирт или бензин, выделило больше тепла при полном сгорании? (бензин больше тепла, чем спирт).

Учитель: Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива, обозначается буквой q. Единица измерения Дж/кг.

Удельную теплоту сгорания определяют на опыте довольно сложными приборами.

Результаты опытных данных приведены в таблице учебника (стр.128) .

Давайте поработаем с этой таблицей.

Вопросы по таблице:

Чему равна удельная теплота сгорания бензина? (44 МДж/кг)
Что это означает? (Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 44 МДж энергии).
У какого вещества наименьшая удельная теплота сгорания? (дрова).
Какое топливо при сгорании дает больше всего количества теплоты? (водород, т.к. его удельная теплота сгорания больше остальных).
Сколько выделяется количества теплоты при сгорании 2 кг спирта? Как вы это определили?
Что же нужно знать, чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при сгорании?

Делают вывод, что для нахождения количества теплоты нужно знать не только удельную теплоту сгорания топлива, но и его массу.

Значит, общее количество теплоты Q (Дж), выделяемое при полном сгорании m (кг) топлива, вычисляется по формуле: Q = q · m

Запишем в тетрадь.

А как найти из этой формулы массу сгораемого топлива?

Выразите из формулы удельную теплоту сгорания. (Можно вызвать ученика к доске для записи формул)

Физкультминутка

Мы устали. Давайте немного разомнемся. Выпрямите спину. Расправьте плечи. Я буду называть топливо, а вы если считаете, что оно твердое, опускаете голову вниз, если жидкое, то поднимаете руки вверх, а если газообразное — тянете руки вперед.

Уголь – твердое.

Природный газ – газообразное.

Нефть — жидкое.

Древесина – твердое.

Бензин – жидкое.

Торф – твердое.

Антрацит – твердое.

Керосин – жидкое.

Коксовальный газ – газообразное.

Молодцы! Самый внимательный и спортивный у нас… Садитесь.

Учитель: Ребята! Давайте подумаем над вопросом: «Процесс сгорания человеку друг или враг?»

Опыт №4. Повторим опыт с горящей свечей, но теперь рядом со свечей положим листок растения.

Посмотрите, что произошло с растением рядом с пламенем свечи?

Т.о. при использовании топлива не нужно забывать и про вред продуктов сгорания для живых организмов.

4. Закрепление.

Ребята, а скажите мне пожалуйста, а что для нас с вами является топливом? В человеческом организме роль горючего играет пища. Разные виды пищи, как и разные виды топлива, содержат различный запас энергии. (Показать таблицу на компьютере «Удельная теплота сгорания пищевых продуктов»).

	Удельная теплота сгорания топлива q, МДж/кг
Хлеб пшеничный
Хлеб ржаной
Картофель
Говядина
Мясо курицы
Масло сливочное


Творог жирный
Масло подсолнечное
Виноград

Рулет шоколадный
Мороженое сливочное

Кириешки
Чай сладкий

“Кока кола”
Смородина черная

Предлагаю вам объединиться в группы (1 и 2, 3 и 4 парта) и выполнить следующие задания (по раздаточному материалу). На выполнение вам дается 5 минут, после чего обсудим полученные результаты.

Задания группам:

1 группа: при подготовке к урокам в течение 2 часов вы тратите 800 кДж энергии. Восстановите ли вы запас энергии, если съедите пачку чипсов 28г и выпьете стакан «Кока-колы» (200г) ?
2 группа: на какую высоту может подняться человек массой 70 кг, если съест бутерброд с маслом (100г пшеничного хлеба и 50г сливочного масла).
3 группа: достаточно ли для Вас потребление в течение дня 100 г творога, 50 г пшеничного хлеба,50 г говядины и 100 г картофеля, 200 г сладкого чая (1 стакан). Необходимое количество энергии для учащегося 8 класса составляет 1,2 МДж.
4 группа: с какой скоростью должен бежать спортсмен массой 60 кг, если он съест бутерброд с маслом (100г пшеничного хлеба и 50г сливочного масла).
5 группа: сколько шоколада может съесть подросток массой 55 кг, чтобы восполнить потраченную им энергию при чтении книги сидя? (в течение часа)

Примерные энергозатраты подростка массой 55 кг за 1 час при различных видах деятельности

Мытье посуды
Подготовка к урокам
Чтение про себя
Сидение (в покое)
Физическая зарядка

6 группа: Восстановит ли спортсмен массой 70 кг запас энергии после плавания в течение 20 мин, если съест 50 г ржаного хлеба и 100 г говядины?

Примерные энергозатраты человека за 1 час при различных видах деятельности (на 1 кг массы)

Группы представляют решение задачи на листке ватмана, далее поочередно выходят к доске и объясняют его.

5. Рефлексия. Итог урока.

Давайте вспомним, какие задачи мы ставили перед собой в начале урока? Все ли мы достигли?

Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

сегодня я узнал…
было интересно…
было трудно…
я выполнял задания…
я понял, что…
теперь я могу…
я почувствовал, что…
я приобрел…
я научился…
у меня получилось …
я смог…
я попробую…
меня удивило…
урок дал мне для жизни…
мне захотелось…

1. Что нового узнали на уроке?

2. Пригодятся ли эти знания в жизни?

Выставление оценок за урок самым активным учащимся.

6. Д.з

Параграф 10
Задача (1 на выбор):

1 уровень: сколько тепла при сгорании дают 10 кг древесного угля?
2 уровень: при полном сгорании нефти выделилось 132 кДж энергии. Какая масса нефти сгорела?
3 уровень: сколько теплоты выделяется при полном сгорании 0,5 литров спирта (плотность спирта 800 кг/м3)

Сравнительная таблица: виды топлива (достоинства и недостатки)

Когда определенное количество топлива сгорает, выделяется измеримое количество теплоты. Согласно Международной системе единиц величина выражается в Джоулях на кг или м 3 . Но параметры могут быть рассчитаны и в кКал или кВт. Если значение соотносится с единицей измерения топлива, оно называется удельным.

На что влияет теплотворность различного топлива? Каково значение показателя для жидких, твердых и газообразных веществ? Ответы на обозначенные вопросы подробно изложены в статье. Кроме того, мы подготовили таблицу с отображением удельной теплоты сгорания материалов – эта информация пригодится при выборе высокоэнергетического типа топлива.

Выделение энергии при горении должно характеризоваться двумя параметрами: высоким КПД и отсутствием выработки вредных веществ.

Искусственное топливо получается в процессе переработки естественного – . Вне зависимости от агрегатного состояния вещества в своем химическом составе имеют горючую и негорючую часть. Первая — это углерод и водород. Вторая состоит из воды, минеральных солей, азота, кислорода, металлов.

По агрегатному состоянию топливо делится на жидкое, твердое и газ. Каждая группа дополнительно разветвляется на естественную и искусственную подгруппу (+)

При сгорании 1 кг такой «смеси» выделяется разное количество энергии. Сколько именно этой энергии выделится, зависит от пропорций указанных элементов — горючей части, влажности, зольности и других компонентов.

Теплота сгорания топлива (ТСТ) формируется из двух уровней — высшего и низшего. Первый показатель получается из-за конденсации воды, во втором этот фактор не учитывается.

Низшая ТСТ нужна для расчетов потребности в горючем и его стоимости, с помощью таких показателей составляются тепловые балансы и определяется КПД работающих на топливе установок.

Вычислить ТСТ можно аналитически или экспериментально. Если химический состав горючего известен, применяется формула Менделеева. Экспериментальные методики основаны на фактическом измерении теплоты при сгорании топлива.

В этих случаях применяют специальную бомбу для сжигания – калориметрическую вместе с калориметром и термостатом.

Особенности расчетов индивидуальны для каждого вида топлива. Пример: ТСТ в двигателях внутреннего сгорания рассчитывается от низшего значения, потому что в цилиндрах жидкость не конденсируется.

Параметры жидких веществ

Жидкие материалы, как и твердые, раскладываются на следующие составляющие: углерод, водород, серу, кислород, азот. Процентное соотношение выражается по массе.

Из кислорода и азота образуется внутренний органический балласт топлива, эти компоненты не горят и включены в состав условно. Внешний балласт формируется из влаги и золы.

Высокая удельная теплота сгорания наблюдается у бензина. В зависимости от марки она составляет 43-44 МДж.

Похожие показатели удельной теплоты сгорания определяются и у авиационного керосина – 42,9 МДж. В категорию лидеров по значению теплотворной способности попадает и дизельное топливо – 43,4-43,6 МДж.

Относительно низкими значениями ТСТ характеризуются жидкое ракетное горючее, этиленгликоль. Минимальной удельной теплотой сгорания отличаются спирт и ацетон. Их показатели существенно ниже, чем у традиционного моторного топлива.

Свойства газообразного топлива

Газообразное топливо складывается из оксида углерода, водорода, метана, этана, пропана, бутана, этилена, бензола, сероводорода и других компонентов. Эти показатели выражаются в процентах по объему.

Наибольшей теплотой сгорания отличается водород. Сгорая, килограмм вещества выделяет 119,83 МДж тепла. Но оно отличается повышенной степенью взрывоопасности

Высокие показатели теплотворной способности наблюдаются и у природного газа.

Они равны 41-49 МДж на кг. Но, например, у чистого метана теплота сгорания больше — 50 МДж на кг.

Сравнительная таблица показателей

В таблице представлены значения массовой удельной теплоты сгорания жидких, твердых, газообразных разновидностей топлива.

Вид топлива	Ед. изм.	Удельная теплота сгорания
Вид топлива	Ед. изм.	МДж	кВт	кКал
Дрова: дуб, береза, ясень, бук, граб	кг	15	4,2	2500
Дрова: лиственница, сосна, ель	кг	15,5	4,3	2500
Уголь бурый	кг	12,98	3,6	3100
Уголь каменный	кг	27,00	7,5	6450
Уголь древесный	кг	27,26	7,5	6510
Антрацит	кг	28,05	7,8	6700
Пеллета древесная	кг	17,17	4,7	4110
Пеллета соломенная	кг	14,51	4,0	3465
Пеллета из подсолнуха	кг	18,09	5,0	4320
Опилки	кг	8,37	2,3	2000
Бумага	кг	16,62	4,6	3970
Виноградная лоза	кг	14,00	3,9	3345
Природный газ	м 3	33,5	9,3	8000
Сжиженный газ	кг	45,20	12,5	10800
Бензин	кг	44,00	12,2	10500
Диз. топливо	кг	43,12	11,9	10300
Метан	м 3	50,03	13,8	11950
Водород	м 3	120	33,2	28700
Керосин	кг	43.50	12	10400
Мазут	кг	40,61	11,2	9700
Нефть	кг	44,00	12,2	10500
Пропан	м 3	45,57	12,6	10885
Этилен	м 3	48,02	13,3	11470

Из таблицы видно, что наибольшие показатели ТСТ из всех веществ, а не только из газообразных, имеет водород. Он относится к высокоэнергетическим видам топлива.

Продукт сгорания водорода — обычная вода. В процессе не выделяется топочные шлаки, зола, угарный и углекислый газ, что делает вещество экологически чистым горючим. Но оно взрывоопасно и отличается низкой плотностью, поэтому такое топливо сложно сжижается и транспортируется.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м 3 и кг.

ТСТ — важнейшая тепловая и эксплуатационная характеристика горючего. Этот показатель используется в различных сферах человеческой деятельности: тепловых двигателях, электростанциях, промышленности, при обогреве жилья и приготовлении пищи.

Значения теплотворности помогают сравнить различные виды топлива по степени выделяемой энергии, рассчитать необходимую массу горючего, сэкономить на расходах.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме теплотворности разных видов топлива? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях – форма для связи находится в нижнем блоке.

удельная теплота сгорания — удельная теплоёмкость — Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы удельная теплоёмкость EN specific heat …

Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива массой 1 кг. Удельная теплота сгорания топлива определяется опытным путем и является важнейшей характеристикой топлива. См. также: Топливо Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь

удельная теплота сгорания торфа по бомбе — Высшая теплота сгорания торфа с учетом теплоты образования и растворения в воде серной и азотной кислот. [ГОСТ 21123 85] Недопустимые, нерекомендуемые теплотворная способность торфа по бомбе Тематики торф Обобщающие термины свойства торфа EN… … Справочник технического переводчика

удельная теплота сгорания (топлива) — 3.1.19 удельная теплота сгорания (топлива): Суммарное количество энергии, высвобождаемое в регламентированных условиях сжигания топлива. Источник …

Удельная теплота сгорания торфа по бомбе — 122. Удельная теплота сгорания торфа по бомбе Высшая теплота сгорания торфа с учетом теплоты образования и растворения в воде серной и азотной кислот Источник: ГОСТ 21123 85: Торф. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

удельная теплота сгорания топлива — 35 удельная теплота сгорания топлива: Суммарное количество энергии, высвобождаемое в установленных условиях сжигания топлива. Источник: ГОСТ Р 53905 2010: Энергосбережение. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Это количество выделившейся теплоты при полном сгорании массовой (для твердых и жидких веществ) или объёмной (для газообразных) единицы вещества. Измеряется в джоулях или калориях. Теплота сгорания, отнесённая к единице массы или объёма топлива,… … Википедия

Современная энциклопедия

Теплота сгорания — (теплота горения, калорийность), количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива. Различают теплоту сгорания удельную, объемную и др. Например, удельная теплота сгорания каменного угля 28 34 МДж/кг, бензина около 44 МДж/кг; объемная… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Теплота сгорания топлива удельная — Удельная теплота сгорания топлива: суммарное количество энергии, высвобождаемое в установленных условиях сжигания топлива…

В данном уроке мы научимся рассчитывать количество теплоты, которое выделяет топливо при сгорании. Кроме того, рассмотрим характеристику топлива — удельную теплоту сгорания.

Поскольку вся наша жизнь основана на движении, а движение в большинстве своем основано на сгорании топлива, то изучение данной темы весьма важно для понимания темы «Тепловые явления».

После изучения вопросов, связанных с количеством теплоты и удельной теплоемкостью, перейдем к рассмотрению количества теплоты, выделяемого при сжигании топлива .

Определение

Топливо — вещество, которое в некоторых процессах (горение, ядерные реакции) выделяет тепло. Является источником энергии.

Топливо бывает твердым, жидким и газообразным (рис. 1).

Рис. 1. Виды топлива

К твердым видам топлива относят уголь и торф .
К жидким видам топлива относят нефть, бензин и другие нефтепродукты .
К газообразным видам топлива относят природный газ .
Отдельно можно выделить очень распространенное в последнее время ядерное топливо .

Сгорание топлива — это химический процесс, который является окислительным. При сгорании атомы углерода соединяются с атомами кислорода , образуя молекулы. В результате этого выделяется энергия, которую и использует человек в своих целях (рис. 2).

Рис. 2. Образование углекислого газа

Для характеристики топлива используется такая характеристика, как теплотворность . Теплотворность показывает, какое количество теплоты выделяется при сгорании топлива (рис. 3). В физике теплотворности соответствует понятие удельной теплоты сгорания вещества .

Рис. 3. Удельная теплота сгорания

Определение

Удельная теплота сгорания — физическая величина, характеризующая топливо, численно равна количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива.

Удельную теплоту сгорания принято обозначать буквой . Единицы измерения:

В единицах измерения отсутствует , так как сгорание топлива происходит практически при неизменной температуре.

Удельная теплота сгорания определяется опытным путем с помощью сложных приборов. Однако для решения задач существуют специальные таблицы. Ниже приведем значения удельной теплоты сгорания для некоторых видов топлива.

Таблица 4. Удельная теплота сгорания некоторых веществ

Из приведенных величин видно, что при сгорании выделяется огромное количество теплоты, поэтому используются единицы измерения (мегаджоули) и (гигаджоули).

Для вычисления количества теплоты, которое выделяется при сгорании топлива, используется следующая формула:

Здесь: — масса топлива (кг), — удельная теплота сгорания топлива ().

В заключении заметим, что большая часть топлива, которое используется человечеством, запасена с помощью солнечной энергии. Уголь, нефть, газ — все это образовалось на Земле благодаря воздействию Солнца (рис. 4).

Рис. 4. Образование топлива

На следующем уроке мы поговорим о законе сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах.

Список литературы

Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. — М.: Мнемозина.
Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. — М.: Просвещение.

Интернет-портал «festival.1september.ru» ()
Интернет-портал «school.xvatit.com» ()
Интернет-портал «stringer46.narod.ru» ()

Домашнее задание

Теплотворность различных видов топлива: сравнение топлива по теплоте сгорания таблица теплотворности

Что такое удельная теплота сгорания?

Удельная теплота сгорания q — это физическая величина равная количеству тепла, выделяющегося при полном сгорания 1 кг топлива.

Формула удельной теплоты сгорания выглядит так:

Q — количество тепла, выделившееся в процессе горения топлива, Дж;

m — масса топлива, кг.

Единицей измерения q в интернациональной системе единиц СИ является Дж/кг.

Для обозначения больших величин q часто используются внесистемные единицы энергии: килоджоули (кДж), мегаджоули (МДж) и гигаджоули (ГДж).

Значения q для разных веществ определяют экспериментально.

Зная q, можно вычислить количество тепла Q, которое получится в результате сжигания топлива массой m:

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Для измерения q используют приборы, которые называются калориметрами (calor – тепло, metreo – измеряю).

Контейнер с порцией топлива сжигается внутри прибора. Контейнер помещен в воду с известной массой. В результате горения выделившееся тепло нагревает воду. Величина массы воды и изменение ее температуры позволяют вычислить теплоту сгорания. Далее q определяется по вышеприведенной формуле.

Где можно найти значения q

Информацию о величинах удельной теплоты сгорания для конкретных видов топлива можно найти в технических справочниках или в их электронных версиях на интернет-ресурсах. Обычно они приводятся в виде такой таблицы:

Удельная теплота сгорания, q

Вещество	МДж/кг	Вещество	МДж/кг
Торф	8,1	Дизельное топливо	42,7
Дрова	10,2	Керосин	44,0
Уголь бурый	15,0	Бензин	48,0
Уголь каменный	29,3	Пропан	47,5
Нефть	41,3	Метан	50,11

Ресурсы разведанных, современных видов топлива ограничены. Поэтому в будущем на смену им придут другие источники энергии:

атомные, использующие энергию ядерных реакций;
солнечные, преобразовывающие энергию солнечных лучей в тепло и электричество;
ветряные;
геотермальные, использующие тепло природных горячих источников.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Наибольшей энергоёмкостью из твёрдых видов топлива обладает каменный уголь — 27 МДж/кг (антрацит — 28 МДж/кг). Подобные показатели имеет древесный уголь (27 МДж/кг). Намного менее теплотворен бурый уголь — 13 Мдж/кг. Он к тому же содержит обычно много влаги (до 60 %), которая, испаряясь, снижает величину общей теплоты сгорания.

Торф сгорает с теплотой 14-17 Мдж/кг (зависит от его состояния — крошка, прессованый, брикет). Дрова, подсушенные до 20 % влажности, выделяют от 8 до 15 Мдж/кг. При этом количество энергии, получаемой от осины и от берёзы, может разниться практически вдвое. Примерно такие же показатели дают пеллеты из разных материалов — от 14 до 18 Мдж/кг.

Намного меньше, чем твёрдые, различаются величинами удельной теплоты сгорания жидкие виды топлива. Так, удельная теплота сгорания дизельного топлива — 43 МДж/л, бензина — 44 МДж/л, керосина — 43,5 МДж/л, мазута — 40,6 МДж/л.

Удельная теплота сгорания природного газа составляет 33,5 МДж/м³, пропана — 45 МДж/м³. Наиболее энергоёмким топливом из газообразных является газ водород (120 Мдж/м³). Он весьма перспективен для использования в качестве топлива, но на сегодняшний день пока не найдены оптимальные варианты его хранения и транспортировки.

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

При сравнении энергетической ценности основных видов твёрдого, жидкого и газообразного топлива можно установить, что одному литру бензина или дизтоплива соответствует 1,3 м³ природного газа, одному килограмму каменного угля — 0,8 м³ газа, одному кг дров — 0,4 м³ газа.

Теплота сгорания топлива — это важнейший показатель эффективности, однако широта распространения его в сферах человеческой деятельности зависит от технических возможностей и экономических показателей использования.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% h3 и 50% Ch5 по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% h3 50% CO2 по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материаловТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для дровяного печного отопления считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью специального оборудования превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

полная экологичность;
возможность хранения практически в любых условиях;
устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
равномерное и длительное горение;
оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м3 и кг.

При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м 3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.

Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации водяного пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.

Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания, которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% H₂ и 50% CH₄ по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H₂ 50% CO₂ по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Абрютин А. А. и др. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод.
ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

Общая информация о теплотворности

Искусственное топливо получается в процессе переработки естественного – биологического топлива. Вне зависимости от агрегатного состояния вещества в своем химическом составе имеют горючую и негорючую часть. Первая — это углерод и водород. Вторая состоит из воды, минеральных солей, азота, кислорода, металлов.

Каждый тип веществ имеет свою ТСТ из-за особенностей химического состава. Значения существенно разнятся, диапазон колебаний — 1 000–10 000 кКал/кг.

Сравнивая разные виды материалов, используется понятие условного топлива, оно характеризуется низшей ТСТ в 29 МДж/кг.

Теплотворность твердых материалов

Особенности разных пород дерева

Как горят разные породы:

Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м 3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Характеристики пеллет и брикетов

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

полная экологичность;
возможность хранения практически в любых условиях;
устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
равномерное и длительное горение;
оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Параметры жидких веществ

Высокая удельная теплота сгорания наблюдается у бензина. В зависимости от марки она составляет 43-44 МДж.

Свойства газообразного топлива

Высокие показатели теплотворной способности наблюдаются и у природного газа.

Они равны 41-49 МДж на кг. Но, например, у чистого метана теплота сгорания больше — 50 МДж на кг.

Сравнительная таблица показателей

Вид топлива	Ед. изм.	Удельная теплота сгорания
Вид топлива	Ед. изм.	МДж	кВт	кКал
Дрова: дуб, береза, ясень, бук, граб	кг	15	4,2	2500
Дрова: лиственница, сосна, ель	кг	15,5	4,3	2500
Уголь бурый	кг	12,98	3,6	3100
Уголь каменный	кг	27,00	7,5	6450
Уголь древесный	кг	27,26	7,5	6510
Антрацит	кг	28,05	7,8	6700
Пеллета древесная	кг	17,17	4,7	4110
Пеллета соломенная	кг	14,51	4,0	3465
Пеллета из подсолнуха	кг	18,09	5,0	4320
Опилки	кг	8,37	2,3	2000
Бумага	кг	16,62	4,6	3970
Виноградная лоза	кг	14,00	3,9	3345
Природный газ	м 3	33,5	9,3	8000
Сжиженный газ	кг	45,20	12,5	10800
Бензин	кг	44,00	12,2	10500
Диз. топливо	кг	43,12	11,9	10300
Метан	м 3	50,03	13,8	11950
Водород	м 3	120	33,2	28700
Керосин	кг	43.50	12	10400
Мазут	кг	40,61	11,2	9700
Нефть	кг	44,00	12,2	10500
Пропан	м 3	45,57	12,6	10885
Этилен	м 3	48,02	13,3	11470

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м 3 и кг.

Источник Источник http://mastack.ru/utilities/heating/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov-tablitsy-energii-topliva.html
Источник Источник http://thermalinfo.ru/eto-interesno/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov
Источник Источник http://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/teplotvornost-razlichnyx-vidov-topliva.html

Теплотворная способность различных видов топлива. Сравнительный анализ. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов Ккал м3 в мдж

Перечень таблиц:

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Топливо
Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% H 2 и 50% CH 4 по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H 2 50% CO 2 по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Источники:

ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 мегаджоуль [МДж] = 1000000 ватт-секунда [Вт·с]

Исходная величина

Преобразованная величина

джоуль гигаджоуль мегаджоуль килоджоуль миллиджоуль микроджоуль наноджоуль пикоджоуль аттоджоуль мегаэлектронвольт килоэлектронвольт электрон-вольт миллиэлектронвольт микроэлектронвольт наноэлектронвольт пикоэлектронвольт эрг гигаватт-час мегаватт-час киловатт-час киловатт-секунда ватт-час ватт-секунда ньютон-метр лошадиная сила-час лошадиная сила (метрич.)-час международная килокалория термохимическая килокалория международная калория термохимическая калория большая (пищевая) кал. брит. терм. единица (межд., IT) брит. терм. единица терм. мега BTU (межд., IT) тонна-час (холодопроизводительность) эквивалент тонны нефти эквивалент барреля нефти (США) гигатонна мегатонна ТНТ килотонна ТНТ тонна ТНТ дина-сантиметр грамм-сила-метр· грамм-сила-сантиметр килограмм-сила-сантиметр килограмм-сила-метр килопонд-метр фунт-сила-фут фунт-сила-дюйм унция-сила-дюйм футо-фунт дюймо-фунт дюймо-унция паундаль-фут терм терм (ЕЭС) терм (США) энергия Хартри эквивалент гигатонны нефти эквивалент мегатонны нефти эквивалент килобарреля нефти эквивалент миллиарда баррелей нефти килограмм тринитротолуола Планковская энергия килограмм обратный метр герц гигагерц терагерц кельвин aтомная единица массы

Общие сведения

Энергия — физическая величина, имеющая большое значение в химии, физике, и биологии. Без нее жизнь на земле и движение невозможны. В физике энергия является мерой взаимодействия материи, в результате которого выполняется работа или происходит переход одних видов энергии в другие. В системе СИ энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен энергии, расходуемой при перемещении тела на один метр силой в один ньютон.

Энергия в физике

Кинетическая и потенциальная энергия

Кинетическая энергия тела массой m , движущегося со скоростью v равна работе, выполняемой силой, чтобы придать телу скорость v . Работа здесь определяется как мера действия силы, которая перемещает тело на расстояние s . Другими словами, это энергия движущегося тела. Если же тело находится в состоянии покоя, то энергия такого тела называется потенциальной энергией. Это энергия, необходимая, чтобы поддерживать тело в этом состоянии.

Например, когда теннисный мяч в полете ударяется об ракетку, он на мгновение останавливается. Это происходит потому, что силы отталкивания и земного притяжения заставляют мяч застыть в воздухе. В этот момент у мяча есть потенциальная, но нет кинетической энергии. Когда мяч отскакивает от ракетки и улетает, у него, наоборот, появляется кинетическая энергия. У движущегося тела есть и потенциальная и кинетическая энергия, и один вид энергии преобразуется в другой. Если, к примеру, подбросить вверх камень, он начнет замедлять скорость во время полета. По мере этого замедления, кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Это преобразование происходит до тех пор, пока запас кинетической энергии не иссякнет. В этот момент камень остановится и потенциальная энергия достигнет максимальной величины. После этого он начнет падать вниз с ускорением, и преобразование энергии произойдет в обратном порядке. Кинетическая энергия достигнет максимума, при столкновении камня с Землей.

Закон сохранения энергии гласит, что суммарная энергия в замкнутой системе сохраняется. Энергия камня в предыдущем примере переходит из одной формы в другую, и поэтому, несмотря на то, что количество потенциальной и кинетической энергии меняется в течение полета и падения, общая сумма этих двух энергий остается постоянной.

Производство энергии

Люди давно научились использовать энергию для решения трудоемких задач с помощью техники. Потенциальная и кинетическая энергия используется для совершения работы, например, для перемещения предметов. Например, энергия течения речной воды издавна используется для получения муки на водяных мельницах. Чем больше людей использует технику, например автомобили и компьютеры, в повседневной жизни, тем сильнее возрастает потребность в энергии. Сегодня большая часть энергии вырабатывается из невозобновляемых источников. То есть, энергию получают из топлива, добытого из недр Земли, и оно быстро используется, но не возобновляется с такой же быстротой. Такое топливо — это, например уголь, нефть и уран, который используется на атомных электростанциях. В последние годы правительства многих стран, а также многие международные организации, например, ООН, считают приоритетным изучение возможностей получения возобновляемой энергии из неистощимых источников с помощью новых технологий. Многие научные исследования направлены на получение таких видов энергии с наименьшими затратами. В настоящее время для получения возобновляемой энергии используются такие источники как солнце, ветер и волны.

Энергия для использования в быту и на производстве обычно преобразуется в электрическую при помощи батарей и генераторов. Первые в истории электростанции вырабатывали электроэнергию, сжигая уголь, или используя энергию воды в реках. Позже для получения энергии научились использовать нефть, газ, солнце и ветер. Некоторые большие предприятия содержат свои электростанции на территории предприятия, но большая часть энергии производится не там, где ее будут использовать, а на электростанциях. Поэтому главная задача энергетиков — преобразовать произведенную энергию в форму, позволяющую легко доставить энергию потребителю. Это особенно важно, когда используются дорогие или опасные технологии производства энергии, требующие постоянного наблюдения специалистами, такие как гидро- и атомная энергетика. Именно поэтому для бытового и промышленного использования выбрали электроэнергию, так как ее легко передавать с малыми потерями на большие расстояния по линиям электропередач.

Электроэнергию преобразуют из механической, тепловой и других видов энергии. Для этого вода, пар, нагретый газ или воздух приводят в движение турбины, которые вращают генераторы, где и происходит преобразование механической энергии в электрическую. Пар получают, нагревая воду с помощью тепла, получаемого при ядерных реакциях или при сжигании ископаемого топлива. Ископаемое топливо добывают из недр Земли. Это газ, нефть, уголь и другие горючие материалы, образованные под землей. Так как их количество ограничено, они относятся к невозобновляемым видам топлива. Возобновляемые энергетические источники — это солнце, ветер, биомасса, энергия океана, и геотермальная энергия.

В отдаленных районах, где нет линий электропередач, или где из-за экономических или политических проблем регулярно отключают электроэнергию, используют портативные генераторы и солнечные батареи. Генераторы, работающие на ископаемом топливе, особенно часто используют как в быту, так и в организациях, где совершенно необходима электроэнергия, например, в больницах. Обычно генераторы работают на поршневых двигателях, в которых энергия топлива преобразуется в механическую. Также популярны устройства бесперебойного питания с мощными батареями, которые заряжаются когда подается электроэнергия, а отдают энергию во время отключений.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

(рис. 14.1 — Теплотворная
способность топлива)

Обратите внимание на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания) различных видов топлива, сравните показатели. Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объёмом 1 м³ (1 л). Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход. Поэтому теплотворная способность является одной из наиболее значимых характеристик топлива.

Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:

От его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.).
От его влажности и зольности.

Таблица 4 — Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов .
Вид энергоносителя	Теплотворная способность				Объёмная плотность вещества (ρ=m/V)	Цена за единицу условного топлива	Коэфф. полезного действия (КПД) системы отопления, %	Цена за 1 кВт·ч	Реализуемые системы
	МДж		кВт·ч
	(1Мдж=0.278кВт·ч)
Электричество	—		1,0 кВт·ч		—	3,70р. за кВт·ч	98%	3,78р.	Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), кондиционирование, приготовление пищи
Метан (Ch5, температура кипения: -161,6 °C)	39,8 МДж/м³		11,1 кВт·ч/м³		0,72 кг/м³	5,20р. за м³	94%	0,50р.
Пропан (C3H8, температура кипения: -42.1 °C)	46,34 МДж/кг	23,63 МДж/л	12,88 кВт·ч/кг	6,57 кВт·ч/л	0,51 кг/л	18,00р. за л	94%	2,91р.	Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Бутан C4h20, температура кипения: -0,5 °C)	47,20 МДж/кг	27,38 МДж/л	13,12 кВт·ч/кг	7,61 кВт·ч/л	0,58 кг/л	14,00р. за л	94%	1,96р.	Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Пропан-бутан (СУГ — сжиженный углеводородный газ)	46,8 МДж/кг	25,3 МДж/л	13,0 кВт·ч/кг	7,0 кВт·ч/л	0,54 кг/л	16,00р. за л	94%	2,42р.	Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Дизельное топливо	42,7 МДж/кг		11,9 кВт·ч/кг		0,85 кг/л	30,00р. за кг	92%	2,75р.	Отопление (нагрев воды и выработка электричества — очень затратны)
Дрова (берёзовые, влажность — 12%)	15,0 МДж/кг		4,2 кВт·ч/кг		0,47-0,72 кг/дм³	3,00р. за кг	90%	0,80р.	Отопление (неудобно готовить пищу, практически невозможно получать горячую воду)
Каменный уголь	22,0 МДж/кг		6,1 кВт·ч/кг		1200-1500 кг/м³	7,70р. за кг	90%	1,40р.	Отопление
МАРР газ (смесь сжиженного нефтяного газа — 56% с метилацетилен-пропадиеном — 44%)	89,6 МДж/кг		24,9 кВт·ч/м³		0,1137 кг/дм³	-р. за м³	0%		Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение

(рис. 14.2 — Удельная теплота сгорания)

Согласно таблице «Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов», пропан-бутан (сжиженный углеводородный газ) уступает в экономической выгоде и перспективности использования только природному газу (метану). Однако следует обратить внимание на тенденцию к неизбежному росту стоимости магистрального газа, которая на сегодняшний день существенно занижена. Аналитики предрекают неминуемую реорганизацию отрасли, которая приведёт к существенному удорожанию природного газа, возможно, даже превысит стоимость дизельного топлива.

Таким образом, сжиженный углеводородный газ, стоимость которого практически не изменится, остаётся исключительно перспективным — оптимальным решением для систем автономной газификации.

Удельная объёмная ,
она же – удельная объёмная теплота сгорания топлива,
она же – удельная объёмная теплотворная способность топлива.

Удельная объёмная теплота сгорания топлива – это количество тепла,
которое выделяется при полном сгорании объёмной единицы топлива.

Онлайн-конвертер для перевода

Перевод (конвертация)

единиц объёмной теплотворности топлива
(теплотворности, отнесённой к единице объёма топлива)

Массовая (весовая) удельная теплотворность практически одинакова для всех видов топлива органического происхождения. И килограмм бензина, и килограмм дров, и килограмм каменного угля – дадут, примерно одинаковое количество тепла при своём сгорании.

Иное дело – теплотворность объёмная . Здесь, теплотворность 1 литра бензина, 1 дм3 дров или 1 дм3 каменного угля будет существенно отличаться. Поэтому, именно объёмная теплотворность является важнейшей характеристикой вещества, как вида или сорта топлива.

Перевод (конвертация) объёмной теплотворности топлива используется при теплотехнических расчётах по сравнительной экономической или энергетической характеристике для разных видов топлива, либо для разных сортов одного вида топлива. Такие расчёты (по сравнительной характеристике для разнородного топлива) нужны при его выборе в качестве вида или типа энергоносителя для альтернативного отопления и обогрева зданий и помещений. Поскольку различная нормативная и сопровождающая документация для разных сортов и видов топлива зачастую содержит значение величины теплотворности топлива в разных объёмных и тепловых единицах, то в процессе сравнения, при приведении значения величины объёмной теплотворности к единому знаменателю – легко могут вкрасться ошибки или неточности.

Например:
– Объёмная теплотворность природного газа измеряется
в МДж/м3 или ккал/м3 (по )
– Объёмная теплотворность дров легко может выражаться
в ккал/дм3 , Мкал/дм3 или в Гкал/м3

Чтобы сравнить тепловую и экономическую эффективность этих двух видов топлива надо её привести к единой единице измерения объёмной теплотворности. А для этого, как раз и нужен вот такой онлайн-калькулятор

Тест для проверки калькулятора:
1 МДж/м3 = 238,83 ккал/м3
1 ккал/м3 = 0,00419 МДж/м3

Для онлайн-конвертации (перевода) величин:
– выбрать наименования конвертируемых величин на входе и выходе
– ввести значение конвертируемой величины

Конвертер выдаёт точность – четыре знака после запятой. Если, после конвертации, в графе «Результат» наблюдаются одни только ноли – значит нужно выбрать другую размерность конвертируемых величин или просто нажать на. Ибо, невозможно перевести калорию в Гигакалорию с точность до четырёх знаков после запятой.

P.S.
Перевод (конвертация) джоулей и калорий, отнесённых к единице объёма – простая математика. Однако, гонять в одночасье кучу нолей – весьма утомительно. Вот и сделал этот конвертер для разгрузки творческого процесса.

Параметры жидких веществ

Высокая удельная теплота сгорания наблюдается у бензина. В зависимости от марки она составляет 43-44 МДж.

Свойства газообразного топлива

Высокие показатели теплотворной способности наблюдаются и у природного газа.

Они равны 41-49 МДж на кг. Но, например, у чистого метана теплота сгорания больше — 50 МДж на кг.

Сравнительная таблица показателей

Вид топлива	Ед. изм.	Удельная теплота сгорания
Вид топлива	Ед. изм.	МДж	кВт	кКал
Дрова: дуб, береза, ясень, бук, граб	кг	15	4,2	2500
Дрова: лиственница, сосна, ель	кг	15,5	4,3	2500
Уголь бурый	кг	12,98	3,6	3100
Уголь каменный	кг	27,00	7,5	6450
Уголь древесный	кг	27,26	7,5	6510
Антрацит	кг	28,05	7,8	6700
Пеллета древесная	кг	17,17	4,7	4110
Пеллета соломенная	кг	14,51	4,0	3465
Пеллета из подсолнуха	кг	18,09	5,0	4320
Опилки	кг	8,37	2,3	2000
Бумага	кг	16,62	4,6	3970
Виноградная лоза	кг	14,00	3,9	3345
Природный газ	м 3	33,5	9,3	8000
Сжиженный газ	кг	45,20	12,5	10800
Бензин	кг	44,00	12,2	10500
Диз. топливо	кг	43,12	11,9	10300
Метан	м 3	50,03	13,8	11950
Водород	м 3	120	33,2	28700
Керосин	кг	43.50	12	10400
Мазут	кг	40,61	11,2	9700
Нефть	кг	44,00	12,2	10500
Пропан	м 3	45,57	12,6	10885
Этилен	м 3	48,02	13,3	11470

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м 3 и кг.

Теплоты сгорания топлива: удельная, единицы и расчет

Всякое топливо, сгорая, выделяет теплоту (энергию), оцениваемую количественно в джоулях или в калориях (4,3Дж = 1кал). На практике для измерения количества теплоты, которое выделится при сгорании топлива, пользуются калориметрами — сложными устройствами лабораторного применения. Теплоту сгорания называют также теплотворной способностью.

Количество теплоты, получаемой от сжигания топлива, зависит не только от его теплотворной способности, но и от массы.

Для сравнения веществ по объёму энергии, выделяемой при сгорании, более удобна величина удельной теплоты сгорания. Она показывает количество теплоты, образуемой при сгорании одного килограмма (массовая удельная теплота сгорания) или одного литра, метра кубического (объёмная удельная теплота сгорания) топлива.

Принятыми в системе СИ единицами удельной теплоты сгорания топлива считаются ккал/кг, МДж/кг, ккал/м³, Мдж/м³, а также их производные.

Энергетическая ценность топлива определяется именно величиной его удельной теплоты сгорания. Связь между количеством теплоты, образуемой при сгорании топлива, его массой и удельной теплотой сгорания выражается простой формулой:

Q = q · m, где Q — количество теплоты в Дж, q — удельная теплота сгорания в Дж/кг, m — масса вещества в кг.

Для всех видов топлива и большинства горючих веществ величины удельной теплоты сгорания давно определены и сведены в таблицы, которыми пользуются специалисты при проведении расчётов теплоты, выделяемой при сгорании топлива или иных материалов. В разных таблицах возможны небольшие разночтения, объясняемые, очевидно, несколько отличающимися методиками измерений или различной теплотворной способностью однотипных горючих материалов, добываемых из разных месторождений.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

Звоните по номеру +7 (812) 426-10-10. С нами удобно, доставка 24/7

Удельная теплота сгорания — это… Что такое Удельная теплота сгорания?

Галерея в Трёхпрудном переулке
Езекия

Полезное

Смотреть что такое «Удельная теплота сгорания» в других словарях:

удельная теплота сгорания — удельная теплоёмкость — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы удельная теплоёмкость EN specific heat … Справочник технического переводчика
Удельная теплота сгорания топлива — количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива массой 1 кг. Удельная теплота сгорания топлива определяется опытным путем и является важнейшей характеристикой топлива. См. также: Топливо Финансовый словарь Финам … Финансовый словарь
удельная теплота сгорания торфа по бомбе — Высшая теплота сгорания торфа с учетом теплоты образования и растворения в воде серной и азотной кислот. [ГОСТ 21123 85] Недопустимые, нерекомендуемые теплотворная способность торфа по бомбе Тематики торф Обобщающие термины свойства торфа EN… … Справочник технического переводчика
удельная теплота сгорания (топлива) — 3.1.19 удельная теплота сгорания (топлива): Суммарное количество энергии, высвобождаемое в регламентированных условиях сжигания топлива. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Удельная теплота сгорания торфа по бомбе — 122. Удельная теплота сгорания торфа по бомбе Высшая теплота сгорания торфа с учетом теплоты образования и растворения в воде серной и азотной кислот Источник: ГОСТ 21123 85: Торф. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
удельная теплота сгорания топлива — 35 удельная теплота сгорания топлива: Суммарное количество энергии, высвобождаемое в установленных условиях сжигания топлива. Источник: ГОСТ Р 53905 2010: Энергосбережение. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Теплота сгорания — это количество выделившейся теплоты при полном сгорании массовой (для твердых и жидких веществ) или объёмной (для газообразных) единицы вещества. Измеряется в джоулях или калориях. Теплота сгорания, отнесённая к единице массы или объёма топлива,… … Википедия
ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ — (теплота горения, калорийность), количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива. Различают теплоту сгорания удельную, объемную и др. Например, удельная теплота сгорания каменного угля 28 34 МДж/кг, бензина около 44 МДж/кг; объемная… … Современная энциклопедия
Теплота сгорания — (теплота горения, калорийность), количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании топлива. Различают теплоту сгорания удельную, объемную и др. Например, удельная теплота сгорания каменного угля 28 34 МДж/кг, бензина около 44 МДж/кг; объемная… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Теплота сгорания топлива удельная — Удельная теплота сгорания топлива: суммарное количество энергии, высвобождаемое в установленных условиях сжигания топлива… Источник: ГОСТ Р 53905 2010. Национальный стандарт Российской Федерации. Энергосбережение. Термины и определения (утв. и… … Официальная терминология

Сравнительные показатели теплотворной способности сгорания разных видов горючего: угля, водорода, ацетона

Различные виды топлива обладают разными характеристиками. Это зависит от теплотворной способности и количества тепла, выделяющегося при полном выгорании топлива. Например, относительная теплота сгорания водорода влияет на его расходование. Теплотворная способность определяется с помощью таблиц. В них указываются сравнительные анализы расхода разных энергоресурсов.

Горючих имеется огромное количество. каждое из которых имеет свои минусы и плюсы

Сравнительные таблицы

С помощью табличек сравнения возможно объяснить, почему разные энергоресурсы обладают различной теплотворной способностью. Например, такие как:

электричество;
метан;
бутан;
пропан;
пропан-бутан;
солярка;
дрова;
торф;
каменный уголь;
смеси сжиженных газов.

Пропан – один из популярных видов горючего

Таблицы могут продемонстрировать не только, например, удельную теплоту сгорания дизельного топлива. В сводки сравнительных анализов вписывают ещё и другие показатели: теплотворные способности, объёмные плотности веществ, цену за одну часть условного питания, коэффициент полезного действия отопительных систем, стоимость одного киловатта за час.

В этом видео вы узнаете о работе топлива:

Цены на топливо

Благодаря сводкам сравнительного анализа определяют перспективу использования метана или солярки. Цена газа в централизованном газопроводе имеет склонность к повышению. Она может оказаться выше даже дизельного топлива. Именно поэтому стоимость сжиженного углеводородного газа почти не поменяется, а его использование останется единственным решением при установке независимой системы газификации.

Существует несколько видов наименования горюче-смазочных материалов (ГСМ): твёрдого, жидкого, газообразного и некоторых других легковоспламеняющихся материалов, в которых при тепловыделяющей реакции закисления ГСМ его химическая теплоэнергия переходит в температурное излучение.

Выделяющаяся теплоэнергия называется теплотворностью различных видов топлива при полном выгорании любого легкогорючего вещества. Её зависимость от химсостава и влажности является основным показателем питания.

Термическая восприимчивость

Определение ОТС топлива производится экспериментальным способом или при помощи аналитического вычисления. Экспериментальное определение термической восприимчивости производится опытным путём установления объёма тепла, отделившегося при выгорании топлива в хранителе тепла с термостатом и бомбочкой для сжигания.

При необходимости определения по таблице удельной теплоты сгорания топлива сначала вычисления производят по формулам Менделеева. Существуют высшая и низшая степени ОТС топлива. При самой большой относительной теплоте выделяется большое количество тепла при выгорании любого топлива. При этом учитывается тепло, потраченное на выпаривание воды, находившейся в горючем.

При низшей степени выгорания ОТС составляет меньшее значение, чем в высшей степени, так как при этом испарина выделяется меньше. Испарение возникает из воды и водорода при горении топлива. Чтобы определить свойства топлива, в инженерных расчётах принимается во внимание низшая относительная теплота сгорания, являющаяся важным параметром горючего.

В таблицы удельной теплоты сгорания твёрдого горючего вносят следующие компоненты: уголь, дрова, торф, кокс. В них вносятся величины ОТС твёрдого легкогорючего материала. Названия топлива в таблицы вписывают по алфавиту. Из всех твёрдых форм ГСМ самой большой теплоотдающей способностью обладают коксующийся, каменный, бурый и древесный угли, а также антрацит. К топливу низкой продуктивности относятся:

древесина;
дрова;
порох;
торф;
возгораемые сланцы.

В ведомости жидкого ГСМ заносят показатели спирта, бензина, керосина, нефти. Удельная теплота сгорания водорода, а также разных форм горючего выделяется при безусловном выгорании одного килограмма, одного метра кубического или одного литра. Чаще всего такие физические свойства измеряются в единицах измерения работы, энергии и количества выделяемой теплоты.

В зависимости от того, до какой степени высока ОТС ГСМ, таким будет его расходование. Такая правомочность имеет самый значимый параметр горючего, и это необходимо учитывать при проектировке бойлерных установок на топливе разных видов. Теплотворная способность зависит от влажности и зольности, а также от возгораемых ингредиентов, таких как углерод, водород, летучая горючая сера.

УТ (удельная теплота) выгорания спирта и ацетона намного ниже классического моторного ГСМ и она равняется 31,4 МДж/кг, у мазута этот показатель колеблется в пределах 39-41,7 МДж/кг. Показатель УТ сгорания природного газа 41-49 МДж/кг. Одна ккал (килокалория) равна 0,0041868 МДж. Калорийность горючего различных видов отличается друг от друга по УТ выгорания. Чем больше тепла отдаёт любое вещество, тем больше его теплообмен. Этот процесс называется ещё и теплоотдачей. В теплоотдаче принимают участие жидкости, газы и жёсткие частицы.

Теплота сгорания | Neutrium

Теплота сгорания — это энергия, выделяющаяся при полном сгорании вещества при постоянном давлении, обычно в среде с избытком кислорода. Теплота сгорания используется для количественной оценки характеристик топлива в системе сгорания, такой как печи, турбины и двигатели для выработки электроэнергии. В этой статье описывается теплота сгорания и приводится список теплоты сгорания обычного топлива и компонентов топлива.

:	Удельная теплоемкость
:	Теплота испарения воды
:	Масса
:	Стехиометрический коэффициент
:	Теплопередача
:	9000	Температура сгорания

Теплота сгорания обычно выражается в виде теплотворной способности.Теплотворная способность — это количество энергии, выделяемое при сгорании, и ее можно рассматривать как более высокую или низкую теплотворную способность.

Более высокая теплотворная способность

Более высокая теплотворная способность (HHV) учитывает теплоту сгорания и любую энергию, выделяемую для возврата продуктов сгорания к их температурам до сгорания (обычно 25 ° C). При возврате продуктов сгорания к температурам, предшествующим сгоранию, водный компонент продуктов сгорания конденсируется, и поэтому скрытая теплота испарения воды включается в более высокую теплотворную способность.Более высокая теплотворная способность наиболее полезна в случаях, когда практически возможна конденсация продуктов сгорания.

Нижняя теплотворная способность

Нижняя теплотворная способность (LHV) предполагает, что продукты сгорания не возвращаются к температурам до сгорания, и, следовательно, по существу является более высокой теплотой сгорания за вычетом скрытой теплоты испарения водяного продукта. Более низкая теплотворная способность может быть приблизительно рассчитана исходя из более высокой теплотворной способности следующим образом:

Точность преобразования между LHV и HHV может быть улучшена путем учета изменения явной теплоты продуктов сгорания.

Молярная теплота сгорания (HHV) для ряда алканов представлена ниже.

Топливо	Молекулярный вес топлива	Формула	Теплота сгорания (ΔH _c) кДж / моль (при 25 ° C)
Водород (H ₂)	2,0	2H ₂ (г) + O ₂ (г) → 2H ₂ O (л)	-286
Метан (CH ₄)	16.0	CH ₄ (г) + 2O ₂ (г) → CO ₂ (г) + 2H ₂ O (л)	-890
Этан (C ₂ H ₆)	30,1	2C ₂ H ₆ (г) + 7O ₂ (г) → 4CO ₂ (г) + 6H ₂ O (л)	-1560
Пропан (C ₃ H ₈)	44,1	C ₃ H ₈ (г) + 10O ₂ (г) → 3CO ₂ (г) + 4H ₂ O (л)	-2220
Бутан (C ₄ H ₁₀)	58.1	2C ₄ H ₁₀ (г) + 13O ₂ (г) → 8CO ₂ (г) + 10H ₂ O (л)	-2874
Пентан (C ₅ H ₁₂)	72,1	C ₅ H ₁₂ (л) + 8 O ₂ (г) → 5CO ₂ (г) + 6H ₂ O (л)	-3509
Гексан (C ₆ H ₁₄)	86,2	2C ₆ H ₁₄ (л) + 19O ₂ (г) → 12CO ₂ (г) ) + 14H ₂ O (л)	-4163
Гептан (C ₇ H ₁₆)	100.2	C ₇ H ₁₆ (л) + 11O ₂ (г) → 7CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л)	-4817
Октан (C ₈ H ₁₈)	114,2	2C ₈ H ₁₈ (л) + 25O ₂ (г) → 16CO ₂ (г) + 18H ₂ O (л)	-5470
Нонан (C ₉ H ₂₀)	128,3	C ₉ H ₂₀ (л) + 14O ₂ (г) → 9CO ₂ (г) + 10H ₂ O (л)	-6125
Декан (C ₁₀ H ₂₂)	142.3	2C ₁₀ H ₂₂ (л) + 31O ₂ (г) → 20CO ₂ (г) + 22H ₂ O (л)	-6778
Ундекан (C ₁₁ H ₂₄)	156,3	C ₁₁ H ₂₄ (л) + 16O ₂ (г) → 11CO ₂ (г) + 12H ₂ O (л)	-7431
Додекан (C ₁₂ H ₂₆)	170,3	2C ₁₂ H ₂₆ (л) + 37O ₂ (г) → 24CO ₂ (г) + 26H ₂ O (л)	-8087
Гексадекан (CH ₃ (Ch3) ₁₄ CH ₃)	226.4	2CH ₃ (Ch3) ₁₄ CH ₃ (л) + 49O ₂ (г) → 32CO ₂ (г) + 34H ₂ O (л)	-10699

Теплота сгорания является экзотермической, то есть энергия выделяется в результате реакции горения. Чтобы рассчитать общее тепловыделение для перечисленного выше топлива, просто умножьте количество сожженных молей топлива на молярную теплоту сгорания, указанную выше.

Молярная теплота сгорания (HHV) для ряда спиртов представлена ниже.

Топливо	Молекулярный вес топлива	Формула	Теплота сгорания (ΔH _c) кДж / моль (при 25 ° C)
Метанол (CH ₃ OH)	32,0	2CH ₃ OH (л) + 3O ₂ (г) → 2CO ₂ (г) + 2H ₂ O (л)	-726
Этанол (CH ₃ CH ₂ OH)	46,1	CH ₃ CH ₂ OH (л) + 3O ₂ (г) → 2CO ₂ (г) + 3H ₂ O (л)	-1367
1-пропанол (CH ₃ (CH ₂) ₂ OH)	60.1	2CH ₃ (CH ₂) ₂ OH (л) + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л)	-2021
2-пропанол (CH ₃ CH (OH) CH ₃)	60,1	2CH ₃ CH (OH) CH ₃ (л) + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л)	-2006
1-бутанол (CH ₃ (CH ₂) ₃ OH)	74.1	CH ₃ (CH ₂) ₃ OH + 6O ₂ (г) → 4CO ₂ (г) + 5H ₂ O (л)	2676
1 -Пентанол (CH ₃ (CH ₂) ₄ OH)	88,2	2CH ₃ (CH ₂) ₄ OH + 15O ₂ (г) → 10CO ₂ (г) + 12H ₂ O (л)	3331
1-гексанол (CH ₃ (CH ₂) ₅ OH)	102.2	CH ₃ (CH ₂) ₅ OH + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 7H ₂ O (л)	3984
1- Гептанол (CH ₃ (CH ₂) ₆ OH)	116,2	2CH ₃ (CH ₂) ₆ OH + 21O ₂ (г) → 14CO ₂ (г ) + 16H ₂ O (л)	4638
1-Октанол (CH ₃ (CH ₂) ₇ OH)	130.2	CH ₃ (CH ₂) ₇ OH + 12O ₂ (г) → 8CO ₂ (г) + 9H ₂ O (л)	5294

Ниже теплота сгорания (HHV) для нескольких обычных коммерческих топлив представлена в порядке убывания теплотворной способности.

9000

Коммерческое топливо	Типичная теплота сгорания (ΔH _c) МДж / кг
Природный газ	-54
Бензин	-47.3
Керосин	-46,2
Дизельное топливо	-44,8
Этанол	-29,7
Уголь (антрацит)	-27
Древесина	-15,0
Уголь (лигнит)	-15,0

При отсутствии опубликованных данных теплоту сгорания (LHV) можно экспериментально определить, используя следующую процедуру:

Отмерьте известное количество воды в колбу и поставьте ее на штатив, расположенный над источником топлива.
Измерьте начальную температуру воды и держите термометр погруженным в воду, чтобы измерять любые изменения температуры.
Измерьте начальную массу используемого топлива. Например, метанол с контролируемым сжиганием, например через фитиль.
Когда температура воды повысится как минимум на 10 ° C, эксперимент можно остановить, потушив пламя.
Запишите окончательную массу топлива.
Запишите конечную температуру воды и рассчитайте изменение температуры.
Рассчитайте теплоту сгорания, используя методику, представленную ниже.

Пример экспериментального расчета показан ниже. Обратите внимание, что эти числа не получены в результате фактического эксперимента, они предназначены исключительно для демонстрации экспериментального и расчетного метода, применяемого при проведении эксперимента по определению теплоты сгорания, пожалуйста, обратитесь к литературе для получения фактических значений теплоты сгорания для различных видов топлива и не предпринимайте никаких действий. любые эксперименты без полного понимания и контроля опасностей, связанных с экспериментом.

Начальная температура воды	20 ° C
Конечная температура воды	30 ° C
Изменение температуры воды	10 ° C
Масса воды	100 г
Начальная масса метанола	20,00 г
Конечная масса метанола	19,79 г
Израсходовано топлива	0,21 г

топлива Рассчитано м ММ метанола = 32 г / моль. молс (п) = 0.21 г / 32 г / моль = 6.55×10 ^-3 моль метанола
Рассчитайте увеличение энтальпии воды, используя : Масса воды = 100 г Удельная теплоемкость = 4,18 Дж / г · К Изменение температуры = 10 ° C (K) Энтальпия = 100 г x 4,18 Дж / г K x 10 K = 4180 Дж = 4,18 кДж
Рассчитайте теплоту сгорания, если предположить, что тепло не теряется в окружающую среду: 6,55×10 ^-3 моль метанола дает 4,18 кДж тепла.

4,18 кДж / 6,55×10 ^-3 моль = 638,6 кДж / моль = экспериментальный ΔH _C кДж / моль метанола.

Статья создана: 4 февраля 2014 г.

Теги статьи

Таблица теплоты образования для обычных соединений

Также, называемая стандартной энтальпией образования, молярная теплота образования соединения (ΔH _f) равна его изменению энтальпии (ΔH), когда один моль соединения образуется при 25 градусах Цельсия и один атом из элементов в их составе. стабильная форма. Вам необходимо знать значения теплоты образования для расчета энтальпии, а также для решения других задач термохимии.

Это таблица теплоты образования множества обычных соединений. Как видите, большая часть теплоты образования является отрицательной величиной, что означает, что образование соединения из его элементов обычно является экзотермическим процессом.

Таблица плавок формирования

Соединение	ΔH _f (кДж / моль)	Соединение	ΔH _f (кДж / моль)
AgBr (ов)	-99.5	C ₂ H ₂ (г)	+226,7
AgCl (т)	-127,0	C ₂ H ₄ (г)	+52,3
AgI (ов)	-62,4	C ₂ H ₆ (г)	-84,7
Ag ₂ O (с)	-30,6	C ₃ H ₈ (г)	-103,8
Ag ₂ S (т)	-31.8	н-К ₄ H ₁₀ (г)	-124,7
Al ₂ O ₃ (с)	-1669,8	n-C ₅ H ₁₂ (л)	-173,1
BaCl ₂ (т)	-860,1	C ₂ H ₅ OH (л)	-277,6
BaCO ₃ (т)	-1218,8	CoO (ов)	-239,3
BaO (т)	-558.1	Cr ₂ O ₃ (с)	-1128,4
BaSO ₄ (т)	-1465,2	CuO (т)	-155,2
CaCl ₂ (т)	-795,0	Cu ₂ O (т)	-166,7
CaCO ₃	-1207,0	CuS	-48,5
CaO (тв)	-635,5	CuSO ₄ (т)	-769.9
Ca (OH) ₂ (т)	-986,6	Fe ₂ O ₃ (с)	-822,2
CaSO ₄ (т)	-1432,7	Fe ₃ O ₄ (с)	-1120,9
CCl ₄ (л)	-139,5	HBr (г)	-36,2
CH ₄ (г)	-74,8	HCl (г)	-92.3
CHCl ₃ (л)	-131,8	HF (г)	-268,6
CH ₃ OH (л)	-238,6	HI (г)	+25.9
CO (г)	-110,5	HNO ₃ (л)	-173,2
CO ₂ (г)	-393,5	H ₂ O (г)	-241,8
H ₂ O (л)	-285.8	NH ₄ Класс (ы)	-315,4
H ₂ O ₂ (л)	-187,6	NH ₄ NO ₃ (с)	-365,1
H ₂ S (г)	-20,1	НЕТ (г)	+90,4
H ₂ SO ₄ (л)	-811,3	NO ₂ (г)	+33.9
HgO (тв)	-90.7	NiO (ов)	-244,3
HgS	-58,2	ПбБР ₂ (т)	-277,0
КБр	-392,2	PbCl ₂ (т)	-359,2
KCl (тв)	-435,9	PbO (ов)	-217,9
KClO ₃ (т)	-391,4	PbO ₂ (т)	-276,6
КФ (т)	-562.6	Pb ₃ O ₄ (с)	-734,7
MgCl ₂ (т)	-641,8	PCl ₃ (г)	-306,4
MgCO ₃ (т)	-1113	PCl ₅ (г)	-398,9
MgO (тв)	-601,8	SiO ₂ (т)	-859,4
Мг (OH) ₂ (т)	-924.7	SnCl ₂ (т)	-349,8
MgSO ₄ (т)	-1278,2	SnCl ₄ (л)	-545,2
MnO (с)	-384,9	SnO (ов)	-286,2
MnO ₂ (т)	-519,7	SnO ₂ (т)	-580,7
NaCl (тв)	-411,0	SO ₂ (г)	-296.1
NaF (т)	-569,0	Так ₃ (г)	-395,2
NaOH (тв)	-426,7	ZnO (т)	-348,0
NH ₃ (г)	-46,2	ZnS	-202,9

Ссылка: Masterton, Slowinski, Stanitski, Chemical Principles, CBS College Publishing, 1983.

Что следует помнить при расчетах энтальпии

При использовании этой таблицы теплоты образования для расчета энтальпии помните следующее:

Рассчитайте изменение энтальпии реакции, используя значения теплоты образования реагентов и продуктов.
Энтальпия элемента в стандартном состоянии равна нулю. Однако аллотропы элемента , а не в стандартном состоянии, обычно имеют значения энтальпии. Например, значение энтальпии O ₂ равно нулю, но есть значения для синглетного кислорода и озона. Значения энтальпии твердого алюминия, бериллия, золота и меди равны нулю, но паровые фазы этих металлов действительно имеют значения энтальпии.
Когда вы меняете направление химической реакции, величина ΔH остается той же, но меняется знак.
Когда вы умножаете вычисленное уравнение химической реакции на целое число, значение ΔH для этой реакции также нужно умножить на целое число.

Пример задачи о теплоте образования

Например, значения теплоты образования используются для определения теплоты реакции сгорания ацетилена:

2C ₂ H ₂ (г) + 5O ₂ (г) → 4CO ₂ (г) + 2H ₂ O (г)

1: Убедитесь, что уравнение сбалансировано

Вы не сможете рассчитать изменение энтальпии, если уравнение не сбалансировано.Если вы не можете найти правильный ответ на проблему, рекомендуется вернуться назад и проверить уравнение. Существует множество бесплатных онлайн-программ для балансировки уравнений, которые могут проверить вашу работу.

2: Используйте стандартные температуры формования продуктов

ΔHºf CO ₂ = -393,5 кДж / моль

ΔHºf H ₂ O = -241,8 кДж / моль

3: Умножьте эти значения на стехиометрический коэффициент

В этом случае значение равно четырем для углекислого газа и двум для воды, исходя из числа молей в сбалансированном уравнении:

vpΔHºf CO ₂ = 4 моль (-393.5 кДж / моль) = -1574 кДж

vpΔHºf H ₂ O = 2 моль (-241,8 кДж / моль) = -483,6 кДж

4: сложите значения, чтобы получить сумму произведений

Сумма продуктов (Σ vpΔHºf (продукты)) = (-1574 кДж) + (-483,6 кДж) = -2057,6 кДж

5: Найдите энтальпию реагентов

Как и в случае с продуктами, используйте стандартные значения теплоты образования из таблицы, умножьте каждое на стехиометрический коэффициент и сложите их, чтобы получить сумму реагентов.

ΔHºf C ₂ H ₂ = +227 кДж / моль

vpΔHºf C ₂ H ₂ = 2 моль (+227 кДж / моль) = +454 кДж

ΔHºf O ₂ = 0,00 кДж / моль

vpΔHºf O ₂ = 5 моль (0,00 кДж / моль) = 0,00 кДж

Сумма реагентов (Δ vrΔHºf (реагенты)) = (+454 кДж) + (0,00 кДж) = +454 кДж

6: Вычислите теплоту реакции, подставив значения в формулу

ΔHº = Δ vpΔHºf (продукты) — vrΔHºf (реагенты)

ΔHº = -2057.6 кДж — 454 кДж

ΔHº = -2511,6 кДж

7: Проверьте количество значащих цифр в своем ответе

Удельная теплоемкость воздуха

Удельная теплоемкость воздуха — (Обновлено 26.07.08)

Удельная теплоемкость воздуха

Номинальные значения, используемые для воздуха при 300 K: C _P = 1,00 кДж / кг. K, C _v = 0,718 кДж / кг · K ,, и k = 1,4. Однако все они являются функциями температура, и с чрезвычайно высоким температурным диапазоном имея опыт работы с двигателями внутреннего сгорания и газотурбинными двигателями, можно получить существенные ошибки.В следующей таблице приведены значения удельная теплоемкость как функция температуры. Мы находим, что выбор значений удельных теплоемкостей в среднем температура каждого процесса дает результаты с разумной точностью (в пределах 1%).

Идеальный газ удельная теплоемкость воздуха

Температура K	C _P кДж / кг · K	C _v кДж / кг.K	к
250	1,003	0,716	1.401
300	1,005	0,718	1,400
350	1.008	0,721	1,398
400	1,013	0,726	1,395
450	1,020	0,733	1,391
500	1.029	0,742	1,387
550	1.040	0,753	1,381
600	1.051	0,764	1,376
650	1.063	0,776	1,370
700	1,075	0,788	1,364
750	1,087	0,800	1,359
800	1.099	0,812	1,354
900	1,121	0,834	1,344
1000	1,142	0,855	1,336
1100	1.155	0,868	1,331
1200	1,173	0,886	1,324
1300	1,190	0,903	1,318
1400	1.204	0,917	1,313
1500	1,216	0,929	1,309

Значения до 1000 K были первоначально опубликованы в «Таблицах». термических свойств газов », NBS Circular 564,1955. Последний пять рядов были рассчитаны по формуле BG Kyle «Chemical» и термодинамика процессов «, Englewood Cliffs / Prentice Hall, 1984 и имеют ошибку <1%.

______________________________________________________________________________________

Инженерная термодинамика, Израиль Уриэли под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Соединенные Штаты Лицензия

% PDF-1.4 % 1450 0 объект > эндобдж xref 1450 75 0000000016 00000 н. 0000006050 00000 н. 0000006270 00000 н. 0000006324 00000 н. 0000006457 00000 н. 0000006787 00000 н. 0000007183 00000 н. 0000008369 00000 н. 0000008588 00000 н. 0000057794 00000 п. 0000058097 00000 п. 0000059735 00000 п. 0000061196 00000 п. 0000061451 00000 п. 0000061945 00000 п. 0000062020 00000 п. 0000062134 00000 п. 0000062216 00000 п. 0000062266 00000 п. 0000062414 00000 п. 0000062464 00000 п. 0000062628 00000 п. 0000062678 00000 п. 0000062867 00000 п. 0000062917 00000 п. 0000063013 00000 п. 0000063063 00000 п. 0000063231 00000 п. 0000063324 00000 п. 0000063409 00000 п. 0000063516 00000 п. 0000063565 00000 п. 0000063663 00000 п. 0000063712 00000 п. 0000063806 00000 п. 0000063855 00000 п. 0000063948 00000 н. 0000063996 00000 п. 0000064046 00000 п. 0000064156 00000 п. 0000064206 00000 п. 0000064306 00000 п. 0000064356 00000 п. 0000064458 00000 п. 0000064508 00000 п. 0000064600 00000 п. 0000064650 00000 п. 0000064761 00000 п. 0000064811 00000 п. 0000064918 00000 п. 0000064968 00000 н. 0000065083 00000 п. 0000065133 00000 п. 0000065224 00000 п. 0000065274 00000 п. 0000065379 00000 п. 0000065429 00000 п. 0000065531 00000 п. 0000065581 00000 п. 0000065672 00000 п. 0000065722 00000 п. 0000065833 00000 п. 0000065883 00000 п. 0000065976 00000 п. 0000066026 00000 п. 0000066129 00000 п. 0000066178 00000 п. 0000066227 00000 п. 0000066273 00000 п. 0000066351 00000 п. 0000066433 00000 п. 0000066481 00000 п. 0000066582 00000 п. 0000066630 00000 п. 0000001796 00000 н. трейлер ] / Назад 11219240 >> startxref 0 %% EOF 1524 0 объект > поток hYkTTG.(u & nhz ~ 7 тыс. Fu | .TNI? 28, F ‘/ 10> hxX (; $% e4 ꋈ Fw% O% ~ KpӦ \ YXOY’KYVMn +) $? R ݶ, {~. Ir {\ O`R ‘{1vmn] vt4ƶ- «ho ~! + F # Ş`VMX5hoR ނ qpAS09z0gpY: 0Rl? 8

термодинамика — Какая разница между энтальпией сгорания и теплотой сгорания?

Определение определений в Википедии:

Стандартная энтальпия сгорания — это изменение энтальпии , когда один моль реагента полностью сгорает в избытке кислорода при стандартных термодинамических условиях (хотя экспериментальные значения обычно получают при других условиях и впоследствии корректируют).\ circ) $ — энергия , выделяющаяся в виде тепла , когда соединение подвергается полному сгоранию с кислородом при стандартных условиях. Химическая реакция обычно представляет собой реакцию углеводорода с кислородом с образованием диоксида углерода, воды и тепла.

На первый взгляд, они кажутся одинаковыми, однако терминология и формулировка очень немного отличаются.

1.) Что такое стандартные условия?

Ссылаясь на Википедию:

Стандартные условия для температуры и давления — это стандартные наборы условий для экспериментальных измерений, установленные для сравнения различных наборов данных.{\ ominus}

долл. США

Стандартные энтальпии образования или отрицательные значения находятся здесь https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_enthalpy_change_of_formation_(data_table), а также, как правило, в вашем учебнике в приложении вместе со стандартной энтропией образования, и Свободная энергия Гиббса образования, поскольку все три являются функциями состояния.

2.) Почему знаки отличаются в значениях из вашего учебника по сравнению с таблицей в Википедии?

Теплота сгорания обычно выражается в единицах более высокой теплотворной способности, более низкой теплотворной способности и общей теплотворной способности. \ circ \ big) $ продуктов и реагентов, как и стандартная энтальпия горения, мне кажется, что теплота сгорания применяется к топливу и поэтому отличается от стандартной энтальпии сгорания, к которой мы привыкли.

Может быть, кто-нибудь сможет прояснить это поподробнее?

Молярная теплота сгорания: определение и расчеты — Видео и стенограмма урока

Калориметр

Для измерения теплоты сгорания используется калориметр. Калориметр представляет собой изолированную систему, в которой можно контролировать всю теплопередачу. Когда вы разжигаете костер, дрова горят, и энергия связей превращается в тепло. Но поскольку тепло уходит в окружающую среду, очень сложно измерить все тепловые изменения.Таким образом, калориметр использует замкнутую систему для измерения изменения температуры.

Обычно калориметр наполняется водой и измеряется изменение температуры воды. Вода используется, потому что мы знаем удельную теплоемкость воды. Другими словами, мы знаем, сколько энергии нужно, чтобы увеличить воду на один градус Цельсия. И это дешевый и легкодоступный носитель.

Теплота сгорания рассчитывается путем умножения массы воды на удельную теплоемкость воды на изменение температуры.Все это уравнение умножается на -1, потому что теплота сгорания отрицательна, потому что тепло теряется или выделяется.

Формула молярной теплоты сгорания

Калориметр бомбы

Для измерения изменения температуры используется калориметр бомбы. Калориметр-бомба изолирует воду, так что можно учесть все тепло от горящего образца. Бомбовый калориметр имеет водяную баню с мешалкой и термометром.В центре водяной бани находится ячейка бомбы, содержащая образец и источник воспламенения. Регистрируют начальную температуру воды, затем образец поджигают. Затем записывается конечная температура воды. Затем мы можем использовать уравнение теплоты сгорания для определения энергии в образце.

Этанол Пример

Давайте рассмотрим пример с использованием этанола. Во-первых, его заливают 100 граммами воды на водяной бане. Мы записываем начальную температуру как 25 градусов Цельсия.

Затем мы добавляем 1 грамм этанола в ячейку бомбы и поджигаем ее. Температура воды повышается до 95,91 градуса по Цельсию.

95,91 — 25 = 70,91

Таким образом, изменение температуры составляет 70,91 градуса Цельсия. Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 Дж / г / C. Вот уравнение теплоты сгорания этанола.

Теплота сгорания 1 грамма этанола равна -29,782 Дж, или 29,780 кДж. 1 г этанола равен 0.0217 моль. Обычно молярная теплота сгорания выражается в кДж / моль, поэтому 29,78 / 0,0217 = 1370 кДж / моль.

Другие примеры

Мы уже рассмотрели этанол и спирт, присоединенные к атомам углерода, поэтому теперь мы рассмотрим спирт, присоединенный к 1, 3 и 4 атомам углерода: метанол, пропанол и бутанол.

В калориметре бомбы у нас есть 500 граммов воды, и каждый из наших образцов будет иметь 1 грамм. Давайте посмотрим на изменение температуры для этих:

Метанол: 10.89 градусов Цельсия
Пропанол: 16,04 градуса Цельсия
Бутанол: 17,22 градуса Цельсия

Вот уравнения теплоты сгорания для этих алканолов.

Теперь давайте изменим J на кДж и разделим на моль.

Метанол: -22 869 Дж = -22,869 кДж. 1 грамм метанола = 0,03125 моль. Следовательно, -22,869 / 0,03125 = -731,8 кДж / моль

Пропанол: -33,683 Дж = -33,683 кДж. 1 грамм пропанола = 0.0167 моль. Следовательно, -33,683 / 0,0167 = -2,016,9 кДж / моль

Бутанол: -36,162 Дж = -36,162 кДж. 1 грамм бутанола = 0,0135 моль. Следовательно, -36,162 / 0,0135 = -2,678,7 кДж / моль

Давайте расположим все четыре наших образца по порядку:

Метанол: -732 кДж / моль
Этанол: -1,370 кДж / моль
Пропанол: -2,017 кДж / моль
Бутанол: -2,678 кДж / моль

Вы заметите, что от одного к другому теплота сгорания меняется примерно на 650 кДж / моль.Это связано с тем, что теплота сгорания Ch3 составляет около 650 кДж / моль. К каждому алканолу добавлен дополнительный Ch3, поэтому он получает дополнительные 650 кДж / моль энергии.

Краткое содержание урока

Молярная теплота сгорания измеряет количество энергии в соединении, измеряя, сколько энергии в форме тепла выделяется при сгорании соединения. Калориметр используется для измерения теплоты сгорания. В коммерческих целях используется калориметр-бомба .Это помещает образец в ячейку бомбы в середине водяной бани и измеряет изменение температуры воды при горении образца. Умножив массу воды на удельную теплоемкость воды на изменение температуры, можно рассчитать молярную теплоту сгорания.

Формула молярной теплоты сгорания

Что такое теплота сгорания?

Что такое теплота сгорания?

Что такое энтальпия сгорания?

Теплота сгорания:

Топливо — это химическое вещество, которое сжигается в кислороде для производства тепловой энергии.
Горение — это химическая реакция между топливом и кислородом с выделением тепла. Горение — всегда экзотермическая реакция.
Теплота сгорания — это тепло, выделяемое, когда один моль вещества составляет полностью сожжено в кислороде при стандартных условиях.
Вещества могут быть элементами или соединениями.
(a) Горение элементов
C (s) + O ₂ (g) → CO ₂ (g) ΔH = -394 кДж
Когда 1 моль углерода полностью сгорает в кислороде с образованием диоксида углерода, Выделяется 394 кДж тепла.Теплота сгорания углерода -394 кДж / моль ^-1. Диаграмма уровней энергии для сжигания углерода показана ниже.

(б) Горение соединений
CH ₄ (г) + O ₂ (г) → CO ₂ (г) + 2H ₂ O (л)
Когда 1 моль метан полностью сгорает в кислороде с образованием диоксида углерода и воды, выделяется 890 кДж тепла. Теплота сгорания метана -890 кДж / моль ^-1. Диаграмма уровней энергии при сжигании метана показана на рисунке.
Избыточный кислород необходим во время сгорания, чтобы обеспечить полное сгорание.
Неполное сгорание из-за недостатка кислорода может привести к образованию разных продуктов, и поэтому выделяемое тепло будет другим.
(a) При избытке кислорода 1 моль углерода полностью сгорает, образуя диоксид углерода и выделяя 394 кДж тепла.
C (s) + O ₂ (g) → CO ₂ (g) ΔH = -394 кДж
(b) При ограничении подачи кислорода 1 моль углерода сгорает с образованием моноксида углерода и образованием 108 кДж нагревать.
C (s) + ½ O ₂ (g) → CO ₂ (g) ΔH = -108 кДж
Примечание: Теплота сгорания углерода -394 кДж моль ^-1, а не — 108 кДж моль ^-1.
При написании термохимических уравнений мы можем использовать дроби для обозначения количества молей кислорода, необходимого, так что количество молей вещества всегда равно 1 моль.
Различные виды топлива имеют разную теплоту сгорания.
Значение теплоты сгорания является важным фактором для нас при принятии решения, какое топливо использовать для определенной цели.

Люди тоже спрашивают

Определение теплоты сгорания бомбовым калориметром

Определение теплоты сгорания:

Теплота сгорания топлива может быть точно определена с помощью калориметра бомбы .
Изолированный контейнер заполнен известным количеством воды. Небольшой образец известной массы в стальной бомбе воспламеняется от электрического тока и полностью сгорает.Тепло, выделяемое при реакции, определяется по повышению температуры воды, окружающей бомбу.
Калориметр бомбы специально разработан для минимизации потерь тепла в окружающую среду.

В лаборатории теплоту сгорания топлива можно определить следующим образом.

Жидкое топливо сгорает в избытке кислорода.
Определяются масса и количество молей топлива.
Вырабатываемое тепло используется для нагрева известной массы воды.
Измеряется повышение температуры воды.
Тепло, поглощаемое водой, рассчитывается по формуле H = mcθ.
Рассчитывается тепло, выделяемое топливом. Мы предполагаем, что все тепло, выделяемое при сгорании топлива, поглощается водой.
Тепло, выделяемое при сгорании топлива = тепло, поглощаемое водой
Рассчитывается теплота сгорания (теплота, отдаваемая 1 моль топлива).

Теплота сгорания различных спиртов

Одним из примеров жидкого топлива является спирт.У разных членов семейства спиртов разная теплота сгорания. В таблице ниже указана теплота сгорания некоторых спиртов.

Спирт	Молекулярная формула	Число атомов углерода в молекуле	Число атомов водорода в молекуле	Относительная молекулярная масса	Теплота сгорания (кДж моль ^-1)
Метанол	CH ₃ OH	1	4	32	-728
Этанол	C ₂ H ₅ OH	2	6	46	-1376
Пропан-1-ол	C ₃ H ₇ OH	3	8	60	-2016
Бутан-1-ол	C ₄ H ₉ OH	4	10	74	-2678
Пентан-1-ол	C ₅ H ₁₁ OH	5	12	88	-3332
Гексан-1-ол	C ₆ H ₁₃ OH	6	14	102	-3981

Из таблицы видно, что теплота сгорания спирта увеличивается по мере увеличения

Число атомов углерода в молекуле увеличивается
Число атомов водорода в молекуле увеличивается
увеличивается относительная молекулярная масса

При сгорании спирта:

Атом углерода сгорает с образованием диоксида углерода.
[C] + O ₂ (г) → CO ₂ (г) + нагрев
При сжигании атома водорода образуется вода.
[H] + ½ O ₂ (г) → H ₂ O (г) + нагрев
Обе реакции экзотермические. Следовательно, при сжигании большего количества атомов углерода и водорода выделяется больше тепла.
Относительная молекулярная масса пропорциональна количеству атомов углерода и водорода в молекуле. Таким образом, теплота сгорания спирта увеличивается с увеличением относительной молекулярной массы.

Разница в теплоте сгорания следующих друг за другом элементов почти одинакова, то есть около 650 кДж.

Пара спиртов	Разница теплоты сгорания (кДж)
Метанол и этанол	1376 — 728 = 648
Этанол и пропан-1-ол	2016 — 1376 = 640
Пропан-1-ол и бутан-1-ол	2678 — 2016 = 662
Бутан-1-ол и пентан-1-ол	3332 — 2678 = 654
Пентан-1-ол и гексан-1-ол	3981 — 3332 = 649

(a) Последовательные члены гомологического ряда спиртов отличаются друг от друга группой -CH ₂.
(b) Постоянное увеличение теплоты сгорания следующих друг за другом членов спирта происходит из-за дополнительного тепла, выделяемого одним лишним атомом углерода и двумя атомами водорода в группе -CH ₂.

Когда теплота сгорания наносится на график зависимости количества атомов углерода на молекулу спирта, получается график на рисунке.

Теплота сгорания спиртов опыт

Цель: Исследовать, имеет ли спирт с большим числом атомов углерода в молекуле более высокую теплоту сгорания.
Постановка задачи: Имеет ли спирт с большим числом атомов углерода в молекуле более высокую теплоту сгорания?
Гипотеза: Чем больше количество атомов углерода в молекуле спирта, тем выше теплота сгорания.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: различные типы спиртов / Количество атомов углерода на молекулу спирта
(b) Реагирующая переменная: теплота сгорания
(c) Контролируемые переменные: объем воды, медная банка, термометр
Материалы: Метанол, этанол, пропан-1-ол, бутан-1-ол, вода.
Аппарат: Медная банка, штатив, термометр (0–100 ° C), 100 см. ^{3 Измерительный цилиндр}, спиртовые лампы, электронные весы, треугольник из трубы-глины, лобовое стекло, деревянный блок.
Процедура:

200 см ³ воды отмеряют мерным цилиндром и наливают в медную банку.
Медная банка устанавливается на штатив.
Начальная температура воды измеряется и записывается.
Лобовое стекло размещается, как показано на рисунке.
Около 50 см. ³ метанола наливают в спиртовку и записывают массу лампы и ее содержимого.
Лампа помещается под медную банку, как показано на рисунке, и сразу же зажигается фитиль лампы.
Воду перемешивают на протяжении всего эксперимента.
Когда температура воды повышается на 30 ° C, пламя гаснет и регистрируется самая высокая температура, достигаемая водой.
Масса лампы и ее содержимого немедленно взвешивается и записывается.
Шаги с 1 по 9 повторяются с использованием этанола, пропан-1-ола и бутан-1-ола для замены метанола, при этом другие факторы остаются неизменными.

Результаты:

Интерпретация данных:
1. Теплота сгорания метанола

2. Аналогичным образом можно рассчитать теплоту сгорания этанола, пропан-1 -ола и бутана-1 -ола.
Обсуждение:

Сжигание спирта — экзотермическая реакция, поэтому выделяется тепло.
Спирт — это соединение, содержащее углерод, водород и кислород.
Теплота сгорания каждого спирта зависит от количества атомов углерода и водорода в молекулярной формуле молекулы спирта.
Чем больше количество атомов углерода и водорода в молекуле спирта, тем выше теплота сгорания.
Теплота сгорания, полученная в результате эксперимента, всегда меньше теоретического значения. Это потому, что:
(a) Сгорание спирта не всегда бывает полным.Вместо образования диоксида углерода и воды из-за неполного сгорания могут образовываться углерод и монооксид углерода.
(b) При сгорании часть тепла теряется в окружающую среду.
(c) Выпарилось небольшое количество спирта.
Чтобы получить более точный результат, необходимо принять следующие меры предосторожности.
(a) Пламя от горящего спирта всегда должно касаться дна медной банки.
(b) Используется тонкая медная банка. Медь является хорошим проводником тепла, поэтому она может передавать тепло, выделяемое при сгорании спирта, воде.
(c) Проволочная сетка не используется в эксперименте, потому что она может поглотить часть тепла, выделяемого во время сгорания.
(d) Когда пламя погаснет, спиртовку необходимо немедленно взвесить, потому что спирты легко испаряются.
(e) Воду в медной банке необходимо перемешивать на протяжении всего эксперимента, чтобы обеспечить равномерную температуру воды.
(f) Ветровое стекло используется для защиты пламени от воздушных потоков. Воздушные потоки ускоряют отток тепла в окружающую среду.

Заключение:
Теплота сгорания увеличивается с увеличением количества атомов углерода и водорода в молекуле спирта. Таким образом, гипотеза принимается.

Как рассчитать пример проблем с тепловым сгоранием с решениями

1. Полное сгорание 1 моля бутан-1-ола, C ₄ H ₉ OH дает 2678 кДж тепла. Рассчитайте массу бутан-1-ола, необходимую для полного сгорания в избытке кислорода, чтобы повысить температуру 500 см ³ воды на 35 ° C.
[Удельная теплоемкость воды: 4,2 Дж · г ^-1 ° C ^-1; плотность воды: 1 г см ^-3]
Раствор:

2. Проведен эксперимент по определению теплоты сгорания этанола, C ₂ H ₅ OH. Результаты эксперимента представлены ниже.
Объем использованной воды = 200 см ³ Начальная температура воды = 29,0 ° C
Наивысшая температура воды = 59.