eripõlemissoojus- erisoojusvõimsus - Teemad nafta- ja gaasitööstus Sünonüümid erisoojusvõimsus EN erisoojus ...
1 kg massiga kütuse täielikul põlemisel vabanev soojushulk. Kütuse eripõlemissoojus määratakse empiiriliselt ja see on kütuse kõige olulisem omadus. Vaata ka: Kütuse finantssõnastik Finam ... Finantssõnavara
turba eripõlemissoojus pommi abil- Turba kõrgem kütteväärtus, arvestades väävel- ja lämmastikhappe tekke- ja lahustumissoojust vees. [GOST 21123 85] Turba lubamatu, mittesoovitatav kütteväärtus pommi järgi Teemad turvas Üldmõisted turba omadused ET ... ... Tehnilise tõlkija käsiraamat
eripõlemissoojus (kütus)- 3.1.19 erikütteväärtus (kütus): kütuse põletamise reguleeritud tingimustes vabanev energia koguhulk. Allikas …
Turba eripõlemissoojus pommi järgi- 122. Turba erikütteväärtus pommi järgi Turba kõrgem kütteväärtus, võttes arvesse väävel- ja lämmastikhappe tekke- ja lahustumissoojust vees Allikas: GOST 21123 85: Turvas. Terminid ja määratlused originaaldokument ... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik
kütuse eripõlemissoojus- 35 kütuse kütteväärtus: kütuse kindlaksmääratud põlemistingimustes vabanev energia koguhulk. Allikas: GOST R 53905 2010: Energiasääst. Terminid ja määratlused originaaldokument ... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik
See on soojushulk, mis vabaneb massi (tahkete ja vedelate ainete) või mahulise (gaasilise) ühiku täielikul põlemisel. Seda mõõdetakse džaulides või kalorites. Põlemissoojus, mis viitab kütuse massi- või mahuühikule, ... ... Wikipedia
Kaasaegne entsüklopeedia
Põlemissoojus- (põlemissoojus, kütteväärtus), kütuse täielikul põlemisel eralduv soojushulk. Seal on eripõlemissoojus, mahuline jne. Näiteks kivisöe eripõlemissoojus on 28 34 MJ / kg, bensiinil umbes 44 MJ / kg; mahukas...... Illustreeritud entsüklopeediline sõnaraamat
Kütuse eripõlemissoojus- Kütuse erikütteväärtus: kütuse põlemise kindlaksmääratud tingimustes vabanev energia koguhulk...
Söe põlemistemperatuuri peetakse peamiseks kriteeriumiks, mis võimaldab teil kütuse valimisel vigu vältida. Sellest väärtusest sõltub otseselt katla jõudlus, selle kvaliteetne töö.
Temperatuuri tuvastamise võimalus
Talvel on eriti aktuaalne eluruumide kütmise küsimus. Seoses soojuskandjate süstemaatilise kallinemisega peavad inimesed otsima alternatiivseid võimalusi soojusenergia tootmiseks.
Parim viis selle probleemi lahendamiseks oleks optimaalsete tootmisomadustega ja suurepäraselt soojust säilitavate tahke kütusekatelde valimine.
Söe eripõlemissoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju soojust võib kilogrammi kütuse täielikul põlemisel vabaneda. Selleks, et boiler töötaks pikka aega, on oluline valida selle jaoks õige kütus. Kivisöe eripõlemissoojus on kõrge (22 MJ/kg), mistõttu peetakse seda tüüpi kütust katla efektiivseks tööks optimaalseks.
Puidu omadused ja omadused
Praegu on suundumus minna üle gaasipõletusprotsessil põhinevatelt seadmetelt tahkekütusel kasutatavatele koduküttesüsteemidele.
Mitte igaüks ei tea, et mugava mikrokliima loomine majas sõltub otseselt valitud kütuse kvaliteedist. Traditsioonilise materjalina, mida sellistes küttekateldes kasutatakse, tõstame esile puidu.
Karmides kliimatingimustes, mida iseloomustavad pikad ja külmad talved, on eluruumi puudega kütmine terve kütteperioodi vältel üsna keeruline. Õhutemperatuuri järsu langusega on katla omanik sunnitud seda kasutama maksimaalsete võimaluste piiril.
Tahkekütuseks puidu valimisel tekivad tõsised probleemid ja ebamugavused. Kõigepealt märgime, et kivisöe põlemistemperatuur on palju kõrgem kui puidul. Puuduste hulgas on küttepuude kõrge põlemiskiirus, mis tekitab tõsiseid raskusi küttekatla töös. Selle omanik on sunnitud pidevalt jälgima küttepuude olemasolu ahjus, kütteperioodiks kulub neid piisavalt palju.
Söe valikud
Põlemistemperatuur on palju kõrgem, seega on see kütusevalik suurepärane alternatiiv tavalistele küttepuudele. Samuti märgime suurepärast soojusülekande, põlemisprotsessi kestuse ja madala kütusekulu näitajat. Kaevandamise eripäraga ja ka maa sisemuses esinemise sügavusega on seotud mitut sorti kivisütt: kivi, pruun, antratsiit.
Igal neist valikutest on oma eripärad ja omadused, mis võimaldavad seda kasutada tahkeküttekateldes. Söe põlemistemperatuur ahjus on pruunsöe kasutamisel minimaalne, kuna see sisaldab üsna palju erinevaid lisandeid. Mis puudutab soojusülekande näitajaid, siis nende väärtus on sarnane puidu omaga. Põlemiskeemiline reaktsioon on eksotermiline, kivisöe põlemissoojus on kõrge.
Kivisöes ulatub süttimistemperatuur 400 kraadini. Pealegi on seda tüüpi kivisöe kütteväärtus üsna kõrge, seetõttu kasutatakse seda tüüpi kütust laialdaselt eluruumide kütmiseks.
Antratsiidil on maksimaalne efektiivsus. Sellise kütuse puuduste hulgas tõstame esile selle kõrge hinna. Seda tüüpi kivisöe põlemistemperatuur ulatub 2250 kraadini. Sellist indikaatorit pole ühegi maa sisikonnast ammutatud tahke kütuse kohta.
Söeküttel töötava ahju omadused
Sellisel seadmel on disainifunktsioonid, see hõlmab kivisöe pürolüüsi reaktsiooni. ei kehti mineraalide kohta, sellest on saanud inimtegevuse saadus.
Söe põlemistemperatuur on 900 kraadi, millega kaasneb piisava koguse soojusenergia vabanemine. Mis tehnoloogia on sellise hämmastava toote loomiseks? Lõpptulemus on puidu teatud töötlemine, mille tõttu selle struktuur muutub oluliselt, liigne niiskus vabaneb sellest. Sarnane protsess viiakse läbi spetsiaalsetes ahjudes. Selliste seadmete tööpõhimõte põhineb pürolüüsiprotsessil. Söeahi koosneb neljast põhikomponendist:
- põlemiskambrid;
- tugevdatud alus;
- korsten;
- taaskasutussektsioon.
keemiline protsess
Pärast kambrisse sisenemist hakkavad küttepuud järk-järgult hõõguma. See protsess toimub seetõttu, et ahjus on piisav kogus gaasilist hapnikku, mis toetab põlemist. Hõõgumisel eraldub piisav kogus soojust, liigne vedelik muutub auruks.
Reaktsiooni käigus eralduv suits läheb taaskasutuskambrisse, kus see täielikult põleb ja soojust eraldub. täidab mitmeid olulisi funktsionaalseid ülesandeid. Selle abiga moodustub süsi ja ruumis hoitakse mugavat temperatuuri.
Kuid sellise kütuse hankimise protsess on üsna delikaatne ja väikseima viivitusega on küttepuude täielik põlemine võimalik. Söestunud toorikud on vaja ahjust teatud aja jooksul eemaldada.
Söe pealekandmine
Tehnoloogilisest ahelast lähtudes saadakse suurepärane materjal, mida saab kasutada talvisel kütteperioodil eluruumide täiskütmiseks. Muidugi on kivisöe põlemistemperatuur kõrgem, kuid mitte kõigis piirkondades pole selline kütus taskukohane.
Söe põletamine algab temperatuuril 1250 kraadi. Näiteks sulatusahi töötab puusöel. Leek, mis tekib ahju õhu juhtimisel, sulatab metalli kergesti.
Põlemiseks optimaalsete tingimuste loomine
Kõrge temperatuuri tõttu on kõik ahju sisemised elemendid valmistatud spetsiaalsetest tulekindlatest tellistest. Nende ladumiseks kasutatakse tulekindlat savi. Eritingimuste loomisel on täiesti võimalik saavutada temperatuur ahjus üle 2000 kraadi. Igal kivisöel on oma leekpunkt. Pärast selle indikaatori saavutamist on oluline hoida süttimistemperatuuri, varustades ahju pidevalt liigse hapniku kogusega.
Selle protsessi puuduste hulgas tõstame esile soojuskadu, kuna osa vabanevast energiast läheb läbi toru. See toob kaasa ahju temperatuuri languse. Eksperimentaalsete uuringute käigus õnnestus teadlastel kindlaks teha optimaalne hapniku ülejääk eri tüüpi kütuste jaoks. Tänu liigse õhu valikule võib eeldada kütuse täielikku põlemist. Selle tulemusena võite loota minimaalse soojusenergia kaoga.
Järeldus
Kütuse võrdlusväärtust mõõdetakse selle kütteväärtusega, mõõdetuna kalorites. Arvestades selle erinevate tüüpide omadusi, võime järeldada, et kivisüsi on optimaalne tahke aine.Paljud oma küttesüsteemide omanikud püüavad kasutada katlaid, mis töötavad segakütustel: tahke, vedel, gaasiline.
termomasinad termodünaamikas on need perioodiliselt töötavad soojusmasinad ja külmutusmasinad (termokompressorid). Erinevad külmutusmasinad on soojuspumbad.
Nimetatakse seadmeid, mis teevad kütuse siseenergia tõttu mehaanilist tööd soojusmasinad (soojusmasinad). Soojusmasina tööks on vajalikud komponendid: 1) kõrgema temperatuuritasemega t1 soojusallikas, 2) madalama temperatuuritasemega t2 soojusallikas, 3) töövedelik. Teisisõnu: kõik soojusmasinad (soojusmasinad) koosnevad kütteseade, jahuti ja töökeskkond .
Nagu töötav keha kasutatakse gaasi või auru, kuna need on väga kokkusurutavad ning olenevalt mootori tüübist võib olla kütust (bensiin, petrooleum), veeauru jne. Soojendi annab töövedelikule üle teatud koguse soojust (Q1). , ja selle siseenergia suureneb, tänu sellele sisemisele energiale tehakse mehaaniline töö (A), seejärel annab töövedelik külmikusse (Q2) teatud koguse soojust ja jahtub algtemperatuurini. Kirjeldatud skeem kujutab mootori töötsüklit ja on üldine, päris mootorites võivad küttekeha ja külmiku rolli täita erinevad seadmed. Keskkond võib toimida külmikuna.
Kuna mootoris kandub osa töövedeliku energiast külmkappi, siis on selge, et kogu selle küttekehast saadav energia ei lähe töö tegemiseks. vastavalt tõhusust mootor (tõhusus) võrdub tehtud töö (A) ja selle kütteseadmest saadud soojushulga suhtega (Q1):
Sisepõlemismootor (ICE)
Sisepõlemismootoreid (ICE) on kahte tüüpi: karburaator ja diisel. Karburaatormootoris valmistatakse töösegu (kütuse ja õhu segu) väljaspool mootorit spetsiaalses seadmes ja see siseneb mootorisse. Diiselmootoris valmistatakse kütusesegu ette mootoris endas.
ICE koosneb silinder
, milles see liigub kolb
; silindril on kaks ventiili
, millest ühe kaudu lastakse silindrisse põlev segu ja teise kaudu väljuvad silindrist heitgaasid. Kolvi kasutamine vända mehhanism
ühendub -ga väntvõll
, mis hakkab pöörlema kolvi translatsioonilise liikumise ajal. Silinder on suletud korgiga.
Sisepõlemismootori töötsükkel sisaldab neli takti: sisselaske, kompressioon, käik, väljalaske. Sisselaskmisel liigub kolb alla, rõhk silindris väheneb ja sinna siseneb läbi klapi põlev segu (karburaatormootoril) või õhk (diiselmootoril). Sel ajal on klapp suletud. Põlevsegu sisselaskeava lõpus klapp sulgub.
Teisel käigul liigub kolb üles, klapid suletakse ja töösegu või õhk surutakse kokku. Samal ajal tõuseb gaasi temperatuur: karburaatori mootoris olev põlev segu kuumeneb kuni 300-350 ° C ja õhk diiselmootoris - kuni 500-600 ° C. Survetakti lõpus hüppab karburaatori mootorisse säde ja põlev segu süttib. Diiselmootoris süstitakse kütust silindrisse ja tekkinud segu süttib iseeneslikult.
Põlevsegu põletamisel gaas paisub ja surub kolvi ja sellega ühendatud väntvõlli, tehes mehaanilist tööd. See põhjustab gaasi jahtumise.
Kui kolb jõuab madalaima punktini, väheneb rõhk selles. Kui kolb liigub üles, avaneb klapp ja heitgaas eraldub. Selle tsükli lõpus klapp sulgub.
Auruturbiin
Auruturbiin tähistab ketast, mis on paigaldatud võllile, millele on kinnitatud labad. Aur siseneb teradesse. 600 °C-ni kuumutatud aur suunatakse otsikusse ja paisub selles. Kui aur paisub, muundub selle siseenergia aurujoa suunatud liikumise kineetiliseks energiaks. Aurujuga siseneb düüsist turbiini labadesse ja kannab osa oma kineetilisest energiast neile üle, pannes turbiini pöörlema. Turbiinidel on tavaliselt mitu ketast, millest igaüks saab osa auruenergiast. Ketta pöörlemine edastatakse võllile, mille külge on ühendatud elektrivoolu generaator.
Sama massiga erinevate kütuste põletamisel eraldub erinev kogus soojust. Näiteks on hästi teada, et maagaas on energiasäästlikum kütus kui küttepuud. See tähendab, et sama soojushulga saamiseks peab põletatava küttepuude mass olema oluliselt suurem maagaasi massist. Järelikult iseloomustab erinevaid kütuseliike energia seisukohast kogus nn kütuse eripõlemissoojus .
Kütuse erikütteväärtus- füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju soojust eraldub 1 kg kaaluva kütuse täielikul põlemisel.
Selles õppetükis õpime arvutama soojushulka, mida kütus põlemisel eraldub. Lisaks võtke arvesse kütuse omadusi - eripõlemissoojust.
Kuna kogu meie elu põhineb liikumisel ja liikumine põhineb enamasti kütuse põlemisel, on selle teema uurimine väga oluline teema "Soojusnähtused" mõistmiseks.
Olles uurinud soojushulga ja erisoojusvõimsusega seotud küsimusi, pöördume kaalutluse juurde kütuse põlemisel eralduv soojushulk.
Definitsioon
Kütus- aine, mis mõnes protsessis (põlemine, tuumareaktsioonid) eraldab soojust. On energiaallikas.
Kütus juhtub tahke, vedel ja gaasiline(Joonis 1).
Riis. 1. Kütuse liigid
- Tahked kütused on kivisüsi ja turvas.
- Vedelkütused on nafta, bensiin ja muud naftasaadused.
- Gaaskütuste hulka kuuluvad maagaas.
- Eraldi võib välja tuua viimasel ajal väga levinud tuumakütus.
Kütuse põlemine on keemiline protsess, mis on oksüdatiivne. Põlemisel ühinevad süsinikuaatomid hapnikuaatomitega, moodustades molekule. Selle tulemusena vabaneb energia, mida inimene kasutab oma eesmärkidel (joon. 2).
Riis. 2. Süsinikdioksiidi teke
Kütuse iseloomustamiseks kasutatakse sellist omadust nagu kütteväärtus. Kütteväärtus näitab, kui palju soojust eraldub kütuse põlemisel (joonis 3). Kütteväärtuse füüsikas vastab mõiste aine eripõlemissoojus.
Riis. 3. Eripõlemissoojus
Definitsioon
Eripõlemissoojus- kütust iseloomustav füüsikaline suurus on arvuliselt võrdne soojushulgaga, mis eraldub kütuse täielikul põlemisel.
Eripõlemissoojust tähistatakse tavaliselt tähega . Ühikud:
Mõõtühikutes puudub , kuna kütuse põlemine toimub peaaegu konstantsel temperatuuril.
Eripõlemissoojus määratakse empiiriliselt, kasutades keerukaid seadmeid. Probleemide lahendamiseks on aga spetsiaalsed tabelid. Allpool anname teatud tüüpi kütuse eripõlemissoojuse väärtused.
|
Aine |
|
Tabel 4. Mõnede ainete eripõlemissoojus
Antud väärtustest on näha, et põlemisel eraldub tohutul hulgal soojust, mistõttu kasutatakse mõõtühikuid (megadžauli) ja (gigadžauli).
Kütuse põlemisel eralduva soojushulga arvutamiseks kasutatakse järgmist valemit:
Siin: - kütuse mass (kg), - kütuse eripõlemissoojus ().
Kokkuvõtteks märgime, et suurem osa inimkonna kasutatavast kütusest salvestatakse päikeseenergia abil. Süsi, nafta, gaas – kõik see tekkis Maal Päikese mõjul (joon. 4).
Riis. 4. Kütuse teke
Järgmises tunnis räägime energia jäävuse ja muundamise seadusest mehaanilistes ja termilistes protsessides.
Nimekirikirjandust
- Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Koževnikov V.B. / Toim. Orlova V.A., Roizena I.I. Füüsika 8. - M.: Mnemosüün.
- Peryshkin A.V. Füüsika 8. - M.: Bustard, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Füüsika 8. - M.: Valgustus.
- Interneti-portaal "festival.1september.ru" ()
- Internetiportaal "school.xvatit.com" ()
- Interneti-portaal "stringer46.narod.ru" ()
Kodutöö
Teatavasti on tööstuses, transpordis, põllumajanduses ja kodumajapidamistes kasutatav energiaallikas kütus. Need on kivisüsi, õli, turvas, küttepuud, maagaas jne. Kütuse põletamisel vabaneb energia. Proovime välja mõelda, kuidas sel juhul energia vabaneb.
Meenutagem veemolekuli ehitust (joon. 16, a). See koosneb ühest hapnikuaatomist ja kahest vesinikuaatomist. Kui veemolekul on jagatud aatomiteks, siis on vaja ületada aatomitevahelised tõmbejõud, st teha tööd ja seega kulutada energiat. Ja vastupidi, kui aatomid ühinevad molekuliks, vabaneb energia.
Kütuse kasutamine põhineb täpselt energia vabanemisel aatomite ühinemisel. Näiteks kütuses sisalduvad süsinikuaatomid liidetakse põlemisel kahe hapnikuaatomiga (joon. 16, b). Sel juhul moodustub süsinikmonooksiidi molekul – süsihappegaas – ja vabaneb energia.
Riis. 16. Molekulide struktuur:
a - vesi; b - süsinikuaatomi ja kahe hapnikuaatomi ühendamine süsinikdioksiidi molekuliks
Mootoreid projekteerides peab insener täpselt teadma, kui palju soojust võib põletatav kütus eraldada. Selleks on vaja eksperimentaalselt määrata, kui palju soojust eraldub sama massi erinevat tüüpi kütuse täielikul põlemisel.
Füüsikalist suurust, mis näitab, kui palju soojust eraldub 1 kg kaaluva kütuse täielikul põlemisel, nimetatakse kütuse eripõlemissoojuseks.
Eripõlemissoojust tähistatakse tähega q. Eripõlemissoojuse ühik on 1 J/kg.
Eripõlemissoojus määratakse eksperimentaalselt, kasutades üsna keerulisi instrumente.
Katseandmete tulemused on toodud tabelis 2.
tabel 2
See tabel näitab, et näiteks bensiini eripõlemissoojus on 4,6 10 7 J / kg.
See tähendab, et 1 kg kaaluva bensiini täielikul põlemisel vabaneb 4,6 10 7 J energiat.
M kg kütuse põletamisel eralduva soojuse Q summaarne kogus arvutatakse valemiga
Küsimused
- Mis on kütuse eripõlemissoojus?
- Millistes ühikutes mõõdetakse kütuse eripõlemissoojust?
- Mida tähendab väljend "kütuse eripõlemissoojus 1,4 10 7 J / kg"? Kuidas arvutatakse kütuse põlemisel vabanev soojushulk?
9. harjutus
- Kui palju soojust eraldub 15 kg kaaluva söe täielikul põlemisel; alkoholi kaaluga 200 g?
- Kui palju soojust eraldub õli täielikul põlemisel, mille mass on 2,5 tonni; petrooleum, mille maht on 2 liitrit ja tihedus 800 kg / m 3?
- Kuivate küttepuude täielikul põletamisel vabanes 50 000 kJ energiat. Kui palju küttepuid põles?
Harjutus
Koostage tabeli 2 abil tulpdiagramm küttepuude, piirituse, õli, vesiniku eripõlemissoojuse kohta, valides skaala järgmiselt: ristküliku laius on 1 lahter, 2 mm kõrgus vastab 10 J.