קיבולת חום ספציפית של בעירה. תכונות של הערך הקלורי של סוגים שונים של דלק

חום בעירה ספציפי- קיבולת חום ספציפית - נושאים תעשיית נפט וגז מילים נרדפות קיבולת חום ספציפית EN חום ספציפי ...

כמות החום המשתחררת במהלך הבעירה המלאה של דלק במסה של 1 ק"ג. חום הבעירה הסגולי של הדלק נקבע באופן אמפירי והוא המאפיין החשוב ביותר של הדלק. ראה גם: מילון פיננסי דלק פינם ... אוצר מילים פיננסי

חום ספציפי של בעירה של כבול על ידי פצצה- ערך קלורי גבוה יותר של כבול, תוך התחשבות בחום היווצרות והתמוססות של חומצות גופרית וחנקתיות במים. [GOST 21123 85] ערך קלורי לא קביל, לא מומלץ של כבול לפי הפצצה נושאים כבול מונחים כלליים מאפייני כבול EN ... ... מדריך מתרגם טכני

חום בעירה ספציפי (דלק)- 3.1.19 ערך קלורי ספציפי (דלק): כמות האנרגיה הכוללת המשתחררת בתנאים מוסדרים של שריפת דלק. מקור…

חום ספציפי של בעירה של כבול לפי הפצצה- 122. ערך קלורי ספציפי של כבול על ידי פצצה ערך קלורי גבוה יותר של כבול תוך התחשבות בחום היווצרות והתמוססות של חומצות גופרית וחנקתיות במים מקור: GOST 21123 85: כבול. מונחים והגדרות מסמך מקורי ... מילון-ספר עיון במונחים של תיעוד נורמטיבי וטכני

חום ספציפי של שריפה של דלק- 35 ערך קלורי של דלק: כמות האנרגיה הכוללת המשתחררת בתנאי שרפת דלק שצוינו. מקור: GOST R 53905 2010: חיסכון באנרגיה. מונחים והגדרות מסמך מקורי ... מילון-ספר עיון במונחים של תיעוד נורמטיבי וטכני

זוהי כמות החום המשתחררת במהלך בעירה מלאה של מסה (עבור חומרים מוצקים ונוזליים) או יחידת חומר (עבור גזים). זה נמדד בג'אול או קלוריות. חום הבעירה, מתייחס ליחידת מסה או נפח של דלק, ... ... ויקיפדיה

אנציקלופדיה מודרנית

חום בעירה- (חום בעירה, ערך קלורי), כמות החום המשתחררת במהלך הבעירה המלאה של הדלק. יש חום בעירה ספציפי, נפחי וכו '. לדוגמה, חום הבעירה הספציפי של פחם הוא 28 34 MJ / kg, בנזין הוא כ 44 MJ / kg; נפח ...... מילון אנציקלופדי מאויר

חום ספציפי של בעירה של דלק- ערך קלורי ספציפי של דלק: כמות האנרגיה הכוללת המשתחררת בתנאים מוגדרים של שריפת דלק...

טמפרטורת הבעירה של פחם נחשבת הקריטריון העיקרי המאפשר לך להימנע מטעויות בעת בחירת דלק. זה מערך זה כי הביצועים של הדוד, העבודה האיכותית שלו תלוי ישירות.

אפשרות זיהוי טמפרטורה

בחורף, נושא חימום מגורים רלוונטי במיוחד. בשל העלייה השיטתית בעלות נושאי חום, אנשים צריכים לחפש אפשרויות חלופיות להפקת אנרגיה תרמית.

הדרך הטובה ביותר לפתור בעיה זו תהיה בחירה של דודי דלק מוצק בעלי מאפייני ייצור אופטימליים ושומרים על חום בצורה מושלמת.

חום הבעירה הסגולי של פחם הוא כמות פיזיקלית המראה כמה חום יכול להשתחרר במהלך בעירה מלאה של קילוגרם דלק. על מנת שהדוד יעבוד לאורך זמן, חשוב לבחור את הדלק המתאים לו. חום הבעירה הסגולי של פחם קשה הוא גבוה (22 MJ/kg), כך שסוג זה של דלק נחשב לאופטימלי לתפעול יעיל של הדוד.

מאפיינים ותכונות של עץ

נכון להיום, קיימת מגמה של מעבר מהתקנות המבוססות על תהליך שריפת גז למערכות חימום ביתיות בדלק מוצק.

לא כולם יודעים שיצירת מיקרו אקלים נוח בבית תלויה ישירות באיכות הדלק הנבחר. כחומר מסורתי המשמש בדודי חימום כאלה, אנו מייחדים עצים.

בתנאי אקלים קשים, המאופיינים בחורפים ארוכים וקרים, די קשה לחמם דירה בעץ במשך כל עונת החימום. עם ירידה חדה בטמפרטורת האוויר, הבעלים של הדוד נאלץ להשתמש בו על סף היכולות המקסימליות.

בעת בחירת עץ כדלק מוצק, נוצרות בעיות ואי נוחות חמורות. קודם כל, נציין שטמפרטורת הבעירה של פחם גבוהה בהרבה מזו של עץ. בין החסרונות ניתן למנות את קצב הבעירה הגבוה של עצי הסקה, היוצר קשיים חמורים בהפעלת דוד החימום. הבעלים שלו נאלץ לפקח כל הזמן על זמינות עצי הסקה בתנור, כמות גדולה מספיק מהם תידרש לעונת החימום.

אפשרויות פחם

טמפרטורת הבעירה גבוהה בהרבה, ולכן אפשרות דלק זו מהווה חלופה מצוינת לעצי הסקה רגילים. אנו מציינים גם אינדיקטור מצוין להעברת חום, משך תהליך הבעירה וצריכת דלק נמוכה. ישנם מספר זנים של פחם הקשורים לפרטי הכרייה, כמו גם לעומק ההתרחשות בפנים כדור הארץ: אבן, חום, אנתרציט.

לכל אחת מהאפשרויות הללו יש איכויות ומאפיינים ייחודיים משלה המאפשרים להשתמש בה בדודי דלק מוצק. טמפרטורת הבעירה של הפחם בכבשן תהיה מינימלית בעת שימוש בפחם חום, מכיוון שהוא מכיל כמות גדולה למדי של זיהומים שונים. באשר למחווני העברת החום, ערכם דומה לזה של עץ. התגובה הכימית של הבעירה היא אקסותרמית, חום הבעירה של הפחם גבוה.

בפחם, טמפרטורת ההצתה מגיעה ל-400 מעלות. יתר על כן, הערך הקלורי של סוג זה של פחם הוא די גבוה, ולכן סוג זה של דלק נמצא בשימוש נרחב לחימום מגורים.

לאנתרציט יש יעילות מרבית. בין החסרונות של דלק כזה, אנו מדגישים את העלות הגבוהה שלו. טמפרטורת הבעירה של פחם מסוג זה מגיעה ל-2250 מעלות. אין אינדיקטור כזה לדלק מוצק כלשהו המופק מבטן האדמה.

תכונות של תנור פחם

מכשיר כזה יש תכונות עיצוב, כרוך בתגובה של פירוליזה פחם. אינו חל על מינרלים, הוא הפך לתוצר של פעילות אנושית.

טמפרטורת הבעירה של פחם היא 900 מעלות, המלווה בשחרור של כמות מספקת של אנרגיה תרמית. מהי הטכנולוגיה ליצירת מוצר מדהים שכזה? השורה התחתונה היא עיבוד מסוים של עץ, שבגללו חל שינוי משמעותי במבנה שלו, שחרור לחות עודפת ממנו. תהליך דומה מתבצע בתנורים מיוחדים. עקרון הפעולה של מכשירים כאלה מבוסס על תהליך הפירוליזה. תנור הפחמים מורכב מארבעה מרכיבים בסיסיים:

• תאי בעירה;
• בסיס מחוזק;
• אֲרוּבָּה;
• תא מיחזור.

תהליך כימי

לאחר הכניסה לחדר, עצי ההסקה צורבים בהדרגה. תהליך זה מתרחש עקב נוכחות בתנור של כמות מספקת של חמצן גזי התומך בעירה. כמו עשן, כמות מספקת של חום משתחררת, הנוזל העודף הופך לאדים.

העשן המשתחרר במהלך התגובה עובר לתא המיחזור, שם הוא נשרף לחלוטין, ומשתחרר חום. מבצע מספר משימות פונקציונליות חשובות. בעזרתו נוצר פחם, וטמפרטורה נוחה נשמרת בחדר.

אבל תהליך השגת דלק כזה הוא עדין למדי, ועם עיכוב קל ביותר, בעירה מלאה של עצי הסקה אפשרית. יש צורך להסיר ריקים חרוכים מהכבשן בזמן מסוים.

יישום של פחם

בכפוף לשרשרת הטכנולוגית מתקבל חומר מצוין, שניתן להשתמש בו לחימום מלא של מתחמי מגורים בעונת החימום החורפית. כמובן, טמפרטורת הבעירה של פחם תהיה גבוהה יותר, אבל לא בכל האזורים דלק כזה הוא סביר.

שריפת הפחם מתחילה בטמפרטורה של 1250 מעלות. לדוגמה, תנור התכה פועל על פחם. הלהבה שנוצרת בעת אספקת אוויר לכבשן ממיסה בקלות את המתכת.

יצירת תנאים אופטימליים לבעירה

בשל הטמפרטורה הגבוהה, כל האלמנטים הפנימיים של התנור עשויים מלבנים עקשן מיוחדות. חימר עקשן משמש להנחתם. בעת יצירת תנאים מיוחדים, ניתן בהחלט להשיג טמפרטורה בכבשן העולה על 2000 מעלות. לכל סוג פחם יש נקודת הבזק משלו. לאחר הגעה למחוון זה, חשוב לשמור על טמפרטורת ההצתה על ידי אספקה ​​מתמשכת של כמות עודפת של חמצן לכבשן.

בין החסרונות של תהליך זה, אנו מדגישים את אובדן החום, מכיוון שחלק מהאנרגיה המשתחררת יעבור דרך הצינור. זה מוביל לירידה בטמפרטורת התנור. במהלך מחקרים ניסיוניים, מדענים הצליחו לקבוע את כמות החמצן האופטימלית האופטימלית עבור סוגים שונים של דלק. הודות לבחירה באוויר עודף, ניתן לצפות בעירה מלאה של הדלק. כתוצאה מכך, אתה יכול לסמוך על אובדן מינימלי של אנרגיה תרמית.

סיכום

ערכו ההשוואתי של דלק נמדד בערך הקלורי שלו, הנמדד בקלוריות. בהתחשב במאפיינים של סוגיו השונים, ניתן להסיק שפחם הוא הסוג האופטימלי של מוצק, רבים מהבעלים של מערכות חימום משלהם מנסים להשתמש בדודים הפועלים על דלקים מעורבים: מוצק, נוזלי, גזי.

מכונות תרמיותבתרמודינמיקה, מדובר במנועי חום ומכונות קירור הפועלות מעת לעת (תרמומפרסורים). מגוון מכונות קירור הן משאבות חום.

מכשירים המבצעים עבודה מכנית עקב האנרגיה הפנימית של הדלק נקראים מנועי חום (מנועי חום).הרכיבים הבאים נחוצים להפעלת מנוע חום: 1) מקור חום עם רמת טמפרטורה גבוהה יותר t1, 2) מקור חום עם רמת טמפרטורה נמוכה יותר t2, 3) נוזל עבודה. במילים אחרות: כל מנועי חום (מנועי חום) מורכבים ממנו מחמם, מצנן ואמצעי עבודה .

כפי ש גוף עובדנעשה שימוש בגז או קיטור, מכיוון שהם ניתנים לדחיסה גבוהה, ובהתאם לסוג המנוע, ייתכן שיש דלק (בנזין, נפט), אדי מים וכו'. המחמם מעביר כמות מסוימת של חום (Q1) לנוזל העבודה , והאנרגיה הפנימית שלו עולה, עקב האנרגיה הפנימית הזו, מתבצעת עבודה מכנית (A), ואז נוזל העבודה מוציא כמות מסוימת של חום למקרר (Q2) ומתקרר לטמפרטורה ההתחלתית. הסכימה המתוארת מייצגת את מחזור פעולת המנוע והיא כללית; במנועים אמיתיים, מכשירים שונים יכולים לשחק את התפקיד של דוד ומקרר. הסביבה יכולה לשמש כמקרר.

מכיוון שבמנוע מועברת חלק מהאנרגיה של נוזל העבודה למקרר, ברור שלא כל האנרגיה המתקבלת בו מהמחמם הולכת לעבודה. בהתאמה, יְעִילוּתמנוע (יעילות) שווה ליחס בין העבודה שנעשתה (A) לכמות החום המתקבלת על ידו מהמחמם (Q1):

מנוע בעירה פנימית (ICE)

ישנם שני סוגים של מנועי בעירה פנימית (ICE): קַרבּוּרָטוֹרו דִיזֶל. במנוע קרבורטור מכינים את תערובת העבודה (תערובת של דלק עם אוויר) מחוץ למנוע במכשיר מיוחד וממנו נכנסת למנוע. במנוע דיזל מכינים את תערובת הדלק במנוע עצמו.

ICE מורכב מ צִילִינדֶר , שבו הוא נע בּוּכנָה ; לצילינדר יש שני שסתומים , שדרכו מכניסים את התערובת הדליקה לתוך הצילינדר, ודרך השני משתחררים גזי הפליטה מהגליל. בוכנה באמצעות מנגנון ארכובה מתחבר עם גל ארכובה , שנכנס לסיבוב במהלך תנועת הטרנסלציה של הבוכנה. הגליל סגור עם מכסה.

מחזור הפעולה של מנוע הבעירה הפנימית כולל ארבעה ברים: יניקה, דחיסה, שבץ, פליטה. בזמן היניקה הבוכנה נעה למטה, הלחץ בצילינדר יורד, ותערובת בעירה (במנוע קרבורטור) או אוויר (במנוע דיזל) נכנסת אליה דרך השסתום. השסתום סגור בשלב זה. בקצה כניסת התערובת הדליקה, השסתום נסגר.

במהלך הסיבוב השני, הבוכנה נעה למעלה, השסתומים סגורים, ותערובת העבודה או האוויר נדחסים. במקביל, טמפרטורת הגז עולה: התערובת הדליקה במנוע הקרבורטור מתחממת עד 300-350 מעלות צלזיוס, והאוויר במנוע הדיזל - עד 500-600 מעלות צלזיוס. בתום מהלך הדחיסה קופץ ניצוץ במנוע הקרבורטור, והתערובת הדליקה מתלקחת. במנוע דיזל מוזרק דלק לצילינדר והתערובת שנוצרת מתלקחת מאליה.

כאשר התערובת הדליקה נשרפת, הגז מתרחב ודוחף את הבוכנה ואת גל הארכובה המחובר אליה, תוך ביצוע עבודה מכנית. זה גורם לגז להתקרר.

כאשר הבוכנה תגיע לנקודה הנמוכה ביותר שלה, הלחץ בה יקטן. כאשר הבוכנה נעה למעלה, השסתום נפתח וגז הפליטה משתחרר. בסוף מחזור זה, השסתום נסגר.

טורבינת קיטור

טורבינת קיטורמייצג את הדיסק המותקן על פיר שעליו קבועים להבים. אדים נכנסים ללהבים. אדים מחוממים ל-600 מעלות צלזיוס נשלחים אל הזרבובית ומתרחבים בה. כאשר הקיטור מתרחב, האנרגיה הפנימית שלו מומרת לאנרגיה הקינטית של התנועה המכוונת של סילון הקיטור. סילון קיטור חודר ללהבי הטורבינה מהזרבובית ומעביר אליהם חלק מהאנרגיה הקינטית שלה, וגורם לסיבוב הטורבינה. לטורבינות יש בדרך כלל כמה דיסקים, שכל אחד מהם מקבל חלק מאנרגיית הקיטור. סיבוב הדיסק מועבר לפיר, אליו מחובר מחולל הזרם החשמלי.

כאשר שורפים דלקים שונים מאותה מסה, משתחררות כמויות שונות של חום. למשל, ידוע היטב שגז טבעי הוא דלק חסכוני באנרגיה מאשר עצי הסקה. המשמעות היא שכדי לקבל את אותה כמות חום, מסת עצי ההסקה שיש לשרוף חייבת להיות גדולה משמעותית ממסת הגז הטבעי. כתוצאה מכך, סוגים שונים של דלק מנקודת מבט אנרגטית מאופיינים בכמות הנקראת חום ספציפי של שריפה של דלק .

ערך חימום ספציפי של דלק- כמות פיזיקלית המראה כמה חום משתחרר במהלך הבעירה המלאה של דלק במשקל 1 ק"ג.

בשיעור זה נלמד כיצד לחשב את כמות החום שהדלק משחרר בזמן הבעירה. בנוסף, שקול את המאפיינים של הדלק - חום הבעירה הספציפי.

מכיוון שכל חיינו מבוססים על תנועה, והתנועה מבוססת ברובה על שריפת דלק, לימוד הנושא חשוב מאוד להבנת הנושא "תופעות תרמיות".

לאחר לימוד הנושאים הקשורים לכמות החום וליכולת החום הספציפית, נפנה לשיקול כמות החום המשתחררת במהלך שריפת הדלק.

הַגדָרָה

דלק- חומר שבתהליכים מסוימים (בעירה, תגובות גרעיניות) משחרר חום. מהווה מקור אנרגיה.

דלק קורה מוצק, נוזלי וגזי(איור 1).

אורז. 1. סוגי דלק

• דלקים מוצקים הם פחם וכבול.
• דלקים נוזליים הם נפט, בנזין ומוצרי נפט אחרים.
• דלקים גזים כוללים גז טבעי.
• בנפרד, אפשר לייחד נפוץ מאוד לאחרונה דלק גרעיני.

שריפת דלק היא תהליך כימי שהוא חמצוני. במהלך הבעירה, אטומי פחמן מתחברים עם אטומי חמצן ויוצרים מולקולות. כתוצאה מכך משתחררת אנרגיה, שאדם משתמש בה למטרותיו שלו (איור 2).

אורז. 2. היווצרות פחמן דו חמצני

כדי לאפיין את הדלק, מאפיין כזה משמש כמו ערך קלורי. ערך קלורי מראה כמה חום משתחרר במהלך שריפת הדלק (איור 3). בפיסיקה קלורית, המושג מתאים חום בעירה ספציפי של חומר.

אורז. 3. חום בעירה ספציפי

הַגדָרָה

חום בעירה ספציפי- הכמות הפיזית המאפיינת את הדלק שווה מספרית לכמות החום המשתחררת במהלך הבעירה המלאה של הדלק.

חום הבעירה הספציפי מסומן בדרך כלל באות. יחידות:

ביחידות מדידה, אין , שכן בעירה של דלק מתרחשת בטמפרטורה כמעט קבועה.

חום הבעירה הספציפי נקבע באופן אמפירי באמצעות מכשירים מתוחכמים. עם זאת, יש טבלאות מיוחדות לפתרון בעיות. להלן אנו נותנים את ערכי חום הבעירה הסגולי עבור סוגים מסוימים של דלק.

חומר

טבלה 4. חום בעירה סגולי של חומרים מסוימים

מהערכים הנתונים ניתן לראות שבמהלך הבעירה משתחררת כמות עצומה של חום, ולכן משתמשים ביחידות המדידה (מגה-ג'אול) ו-(ג'יגה-ג'אול).

כדי לחשב את כמות החום המשתחררת במהלך שריפת הדלק, נעשה שימוש בנוסחה הבאה:

כאן: - מסת דלק (ק"ג), - חום שריפה סגולי של דלק ().

לסיכום, נציין כי רוב הדלק המשמש את האנושות מאוחסן בעזרת אנרגיה סולארית. פחם, נפט, גז - כל זה נוצר על פני כדור הארץ עקב השפעת השמש (איור 4).

אורז. 4. היווצרות דלק

בשיעור הבא נדבר על חוק שימור והתמרה של אנרגיה בתהליכים מכניים ותרמיים.

רשימהסִפְרוּת

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / אד. Orlova V.A., Roizena I.I. פיזיקה 8. - M.: Mnemosyne.
2. פרישקין א.ו. פיזיקה 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. פיזיקה 8. - מ.: הארה.

1. פורטל האינטרנט "festival.1september.ru" ()
2. פורטל האינטרנט "school.xvatit.com" ()
3. פורטל האינטרנט "stringer46.narod.ru" ()

שיעורי בית

ידוע שמקור האנרגיה המשמש בתעשייה, תחבורה, חקלאות ומשקי בית הוא דלק. אלה הם פחם, נפט, כבול, עצי הסקה, גז טבעי וכו'. כאשר דלק נשרף משתחררת אנרגיה. בואו ננסה להבין כיצד משתחררת אנרגיה במקרה זה.

הבה נזכיר את המבנה של מולקולת המים (איור 16, א). הוא מורכב מאטום חמצן אחד ושני אטומי מימן. אם מולקולת מים מחולקת לאטומים, אז יש צורך להתגבר על כוחות המשיכה בין אטומים, כלומר לעשות עבודה, ולכן להוציא אנרגיה. לעומת זאת, אם אטומים מתאחדים ויוצרים מולקולה, אנרגיה משתחררת.

השימוש בדלק מבוסס בדיוק על תופעת שחרור האנרגיה כאשר אטומים מתאחדים. לדוגמה, אטומי הפחמן הכלולים בדלק משולבים עם שני אטומי חמצן במהלך הבעירה (איור 16, ב). במקרה זה נוצרת מולקולה של פחמן חד חמצני - פחמן דו חמצני - ומשתחררת אנרגיה.

אורז. 16. מבנה מולקולות:
מים; b - חיבור של אטום פחמן ושני אטומי חמצן למולקולת פחמן דו חמצני

בעת תכנון מנועים, מהנדס צריך לדעת בדיוק כמה חום יכול לשחרר הדלק הנשרף. כדי לעשות זאת, יש צורך לקבוע בניסוי כמה חום ישוחרר במהלך הבעירה המלאה של אותה מסה של דלק מסוגים שונים.

הכמות הפיזית המראה כמה חום משתחרר במהלך הבעירה המלאה של דלק במשקל 1 ק"ג נקראת חום הבעירה הסגולי של הדלק.

חום הבעירה הספציפי מסומן באות q. יחידת החום הסגולי של בעירה היא 1 J/kg.

חום הבעירה הספציפי נקבע בניסוי באמצעות מכשירים מורכבים למדי.

התוצאות של נתוני הניסוי מוצגות בטבלה 2.

שולחן 2

טבלה זו מראה כי חום הבעירה הספציפי, למשל, של בנזין הוא 4.6 10 7 J / kg.

המשמעות היא שעם בעירה מלאה של בנזין במשקל 1 ק"ג, משתחררת 4.6 10 7 J של אנרגיה.

הכמות הכוללת של החום Q המשתחררת במהלך הבעירה של מ' ק"ג דלק מחושבת על ידי הנוסחה

שאלות

1. מהו חום הבעירה הסגולי של דלק?
2. באילו יחידות נמדד חום הבעירה הסגולי של דלק?
3. מה פירוש הביטוי "חום בעירה ספציפי של דלק שווה ל-1.4 10 7 J / kg"? כיצד מחושבת כמות החום המשתחררת בעת שרפת הדלק?

תרגיל 9

1. כמה חום משתחרר במהלך הבעירה המלאה של פחם במשקל 15 ק"ג; אלכוהול במשקל 200 גרם?
2. כמה חום ישוחרר במהלך הבעירה המלאה של הנפט, המסה שלו היא 2.5 טון; נפט, שנפחו הוא 2 ליטר, והצפיפות היא 800 ק"ג / מ"ר?
3. עם הבעירה המלאה של עצי הסקה יבשים, השתחררו 50,000 קילו-ג'יי של אנרגיה. כמה עצי הסקה נשרפו?

תרגיל

בעזרת טבלה 2, בנה תרשים עמודות לחום הבעירה הספציפי של עצי הסקה, אלכוהול, שמן, מימן, בחר את הסולם באופן הבא: רוחב המלבן הוא תא אחד, הגובה של 2 מ"מ מתאים ל-10 J.