Adalah diketahui bahawa sumber tenaga yang digunakan dalam industri, pengangkutan, pertanian, dan kehidupan seharian adalah bahan bakar. Ini adalah arang batu, minyak, gambut, kayu api, gas asli, dll. Apabila bahan api terbakar, tenaga dibebaskan. Mari kita cuba untuk mengetahui bagaimana tenaga dibebaskan dalam kes ini.

Mari kita ingat semula struktur molekul air (Rajah 16, a). Ia terdiri daripada satu atom oksigen dan dua atom hidrogen. Jika molekul air dibahagikan kepada atom, maka perlu untuk mengatasi daya tarikan antara atom, iaitu, kerja mesti dilakukan, dan oleh itu tenaga mesti dibelanjakan. Sebaliknya, jika atom bergabung untuk membentuk molekul, tenaga dibebaskan.

Penggunaan bahan api adalah berdasarkan tepat pada fenomena pelepasan tenaga apabila atom bergabung. Contohnya, atom karbon yang terkandung dalam bahan api bergabung dengan dua atom oksigen semasa pembakaran (Rajah 16, b). Dalam kes ini, molekul karbon monoksida terbentuk - karbon dioksida- dan tenaga dilepaskan.

nasi. 16. Struktur molekul:
air; b - gabungan atom karbon dan dua atom oksigen menjadi molekul karbon dioksida

Semasa mengira enjin, jurutera perlu mengetahui dengan tepat berapa banyak haba yang boleh dikeluarkan oleh bahan api yang terbakar. Untuk melakukan ini, adalah perlu untuk menentukan secara eksperimen berapa banyak haba yang akan dikeluarkan semasa pembakaran lengkap jisim bahan api yang sama dari jenis yang berbeza.

Kuantiti fizik yang menunjukkan berapa banyak haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap bahan api seberat 1 kg dipanggil haba tentu pembakaran bahan api.

Haba tentu pembakaran dilambangkan dengan huruf q. Unit haba tentu pembakaran ialah 1 J/kg.

Haba tentu pembakaran ditentukan secara eksperimen menggunakan instrumen yang agak kompleks.

Keputusan data eksperimen ditunjukkan dalam Jadual 2.

jadual 2

Daripada jadual ini jelas bahawa haba tentu pembakaran, contohnya, petrol 4.6 10 7 J / kg.

Ini bermakna pembakaran lengkap petrol seberat 1 kg membebaskan 4.6 10 7 J tenaga.

Jumlah haba Q yang dibebaskan semasa pembakaran m kg bahan api dikira dengan formula

Soalan

1. Apakah haba tentu pembakaran bahan api?
2. Dalam unit apakah haba tentu pembakaran bahan api diukur?
3. Apakah maksud ungkapan "haba tentu pembakaran bahan api bersamaan dengan 1.4 10 7 J / kg"? Bagaimanakah jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran bahan api dikira?

Latihan 9

1. Berapa banyak haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap? arang berat 15 kg; alkohol seberat 200 g?
2. Berapa banyak haba yang akan dikeluarkan semasa pembakaran minyak sepenuhnya, jisimnya ialah 2.5 tan; minyak tanah, isipadunya ialah 2 liter dan ketumpatannya ialah 800 kg / m 3?
3. Apabila kayu kering dibakar sepenuhnya, 50,000 kJ tenaga dibebaskan. Berapakah jisim kayu yang terbakar?

Senaman

Menggunakan Jadual 2, bina carta palang untuk haba tentu pembakaran kayu api, alkohol, minyak, hidrogen, memilih skala seperti berikut: lebar segi empat tepat ialah 1 sel, ketinggian 2 mm sepadan dengan 10 J.

Jadual menunjukkan haba tentu jisim pembakaran bahan api (cecair, pepejal dan gas) dan beberapa bahan mudah terbakar lain. Bahan api berikut telah dipertimbangkan: arang batu, kayu api, kok, gambut, minyak tanah, minyak, alkohol, petrol, gas asli, dll.

Senarai jadual:

Semasa tindak balas eksotermik pengoksidaan bahan api, tenaga kimianya ditukar kepada tenaga haba dengan pembebasan sejumlah haba. Yang terhasil tenaga haba biasanya dipanggil haba pembakaran bahan api. Ia bergantung kepada komposisi kimianya, kelembapan dan merupakan yang utama. Haba pembakaran bahan api setiap 1 kg jisim atau 1 m 3 isipadu membentuk jisim atau haba tentu isipadu pembakaran.

Haba tentu pembakaran bahan api ialah jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap unit jisim atau isipadu bahan api pepejal, cecair atau gas. Dalam Sistem Unit Antarabangsa, nilai ini diukur dalam J/kg atau J/m 3.

Haba tentu pembakaran bahan api boleh ditentukan secara eksperimen atau dikira secara analitik. Kaedah eksperimen Penentuan nilai kalori adalah berdasarkan pengukuran praktikal jumlah haba yang dibebaskan apabila bahan api terbakar, seperti dalam kalorimeter dengan termostat dan bom pembakaran. Untuk bahan api dengan diketahui komposisi kimia Haba tentu pembakaran boleh ditentukan menggunakan formula Mendeleev.

Terdapat haba tentu yang lebih tinggi dan lebih rendah pembakaran. Nilai kalori yang lebih tinggi adalah sama dengan jumlah maksimum haba yang dikeluarkan semasa pembakaran bahan api sepenuhnya, dengan mengambil kira haba yang dibelanjakan untuk penyejatan lembapan yang terkandung dalam bahan api. Nilai kalori terendah adalah kurang daripada nilai tertinggi dengan jumlah haba pemeluwapan, yang terbentuk daripada kelembapan bahan api dan hidrogen bahan organik yang bertukar menjadi air apabila dibakar.

Untuk menentukan penunjuk kualiti bahan api, serta pengiraan termoteknikal biasanya menggunakan haba tentu yang lebih rendah pembakaran, yang merupakan haba yang paling penting dan ciri prestasi bahan api dan ditunjukkan dalam jadual di bawah.

Haba khusus pembakaran bahan api pepejal (arang batu, kayu api, gambut, kok)

Jadual menunjukkan haba tentu pembakaran kering bahan api pepejal dalam dimensi MJ/kg. Bahan api dalam jadual disusun mengikut nama dalam susunan abjad.

Daripada bahan api pepejal yang dipertimbangkan, arang kok mempunyai nilai kalori tertinggi - haba tentu pembakarannya ialah 36.3 MJ/kg (atau dalam unit SI 36.3·10 6 J/kg). Di samping itu, nilai kalori yang tinggi adalah ciri arang batu keras, antrasit, arang dan arang perang.

Bahan api dengan kecekapan tenaga yang rendah termasuk kayu, kayu api, serbuk mesiu, gambut pengilangan dan syal minyak. Sebagai contoh, haba tentu pembakaran kayu api ialah 8.4...12.5, dan serbuk mesiu hanya 3.8 MJ/kg.

Haba khusus pembakaran bahan api cecair (alkohol, petrol, minyak tanah, minyak)

Jadual di bawah menunjukkan haba tentu pembakaran bahan api cecair dan beberapa cecair organik lain. Perlu diingatkan bahawa bahan api seperti petrol, bahan api diesel dan minyak mempunyai pelepasan haba yang tinggi semasa pembakaran.

Haba tentu pembakaran alkohol dan aseton jauh lebih rendah daripada bahan api motor tradisional. Di samping itu, bahan api roket cecair mempunyai nilai kalori yang agak rendah dan, dengan pembakaran lengkap 1 kg hidrokarbon ini, jumlah haba akan dibebaskan bersamaan dengan 9.2 dan 13.3 MJ, masing-masing.

Haba tentu pembakaran bahan api gas dan gas mudah terbakar

Jadual dibentangkan tentang haba tentu pembakaran bahan api gas dan beberapa gas mudah terbakar lain dalam dimensi MJ/kg. Daripada gas yang dipertimbangkan, ia mempunyai haba tentu jisim pembakaran tertinggi. Pembakaran lengkap satu kilogram gas ini akan membebaskan 119.83 MJ haba. Juga, bahan api seperti gas asli mempunyai nilai kalori yang tinggi - haba tentu pembakaran gas asli ialah 41...49 MJ/kg (untuk gas tulen ialah 50 MJ/kg).

Haba pembakaran tertentu bagi beberapa bahan mudah terbakar

Satu jadual disediakan tentang haba tentu pembakaran beberapa bahan mudah terbakar (kayu, kertas, plastik, jerami, getah, dll.). Bahan dengan pelepasan haba yang tinggi semasa pembakaran perlu diberi perhatian. Bahan-bahan ini termasuk: getah pelbagai jenis, polistirena (buih), polipropilena dan polietilena berkembang.

Sumber:

1. GOST 147-2013 Bahan api mineral pepejal. Penentuan nilai kalori yang lebih tinggi dan pengiraan nilai kalori yang lebih rendah.
2. GOST 21261-91 Produk petroleum. Kaedah untuk menentukan nilai kalori yang lebih tinggi dan mengira nilai kalori yang lebih rendah.
3. GOST 22667-82 Gas mudah terbakar asli. Kaedah pengiraan untuk menentukan nilai kalori, ketumpatan relatif dan nombor Wobbe.
4. GOST 31369-2008 Gas asli. Pengiraan nilai kalori, ketumpatan, ketumpatan relatif dan nombor Wobbe berdasarkan komposisi komponen.
5. Zemsky G. T. Sifat mudah terbakar bahan bukan organik dan organik: buku rujukan M.: VNIIPO, 2016 - 970 p.

Suhu pembakaran arang batu dianggap sebagai kriteria utama yang membolehkan anda mengelakkan kesilapan semasa memilih bahan api. Prestasi dandang dan kerja kualitinya secara langsung bergantung pada nilai ini.

Pilihan pengesanan suhu

Pada musim sejuk, isu pemanasan premis kediaman amat relevan. Oleh kerana peningkatan sistematik dalam kos penyejuk, orang ramai terpaksa mencari pilihan alternatif penjanaan tenaga haba.

Cara terbaik untuk menyelesaikan masalah ini ialah memilih dandang bahan api pepejal yang mempunyai ciri prestasi optimum dan mengekalkan haba dengan baik.

Haba tentu pembakaran arang batu ialah kuantiti fizikal, menunjukkan berapa banyak haba yang boleh dibebaskan semasa pembakaran lengkap sekilogram bahan api. Untuk dandang berfungsi masa yang lama, adalah penting untuk memilih bahan api yang betul untuknya. Haba tentu pembakaran arang batu adalah tinggi (22 MJ/kg), jadi jenis ini bahan api dianggap optimum untuk kerja yang cekap dandang

Ciri dan sifat kayu

Pada masa ini, terdapat kecenderungan untuk beralih daripada pemasangan berdasarkan proses pembakaran gas kepada sistem isi rumah pemanasan bahan api pepejal.

Tidak semua orang tahu bahawa mewujudkan iklim mikro yang selesa di dalam rumah secara langsung bergantung pada kualiti bahan api yang dipilih. Sebagai bahan tradisional yang digunakan dalam sedemikian dandang pemanasan, pilih kayu.

Dalam kasar keadaan iklim dicirikan oleh musim sejuk yang panjang dan sejuk, agak sukar untuk memanaskan rumah dengan kayu sepanjang musim pemanasan keseluruhan. Apabila suhu udara turun dengan mendadak, pemilik dandang terpaksa menggunakannya ke ambang keupayaan maksimumnya.

Apabila memilih kayu sebagai bahan api pepejal, masalah dan kesulitan yang serius timbul. Pertama sekali, kita perhatikan bahawa suhu pembakaran arang batu jauh lebih tinggi daripada kayu. Antara kelemahannya ialah kadar pembakaran kayu api yang tinggi, yang menimbulkan kesukaran yang serius apabila mengendalikan dandang pemanasan. Pemiliknya terpaksa melaksanakan kawalan berterusan ketersediaan kayu api di dalam peti api, jumlah yang cukup besar akan diperlukan untuk musim pemanasan.

Pilihan arang batu

Suhu pembakaran jauh lebih tinggi, jadi pilihan bahan api ini merupakan alternatif yang sangat baik untuk kayu api konvensional. Kami juga perhatikan kadar pemindahan haba yang sangat baik, tempoh proses pembakaran, dan penggunaan bahan api yang rendah. Terdapat beberapa jenis arang batu, berkaitan dengan spesifik perlombongan, serta kedalaman kejadian di dalam perut bumi: keras, coklat, antrasit.

Setiap pilihan ini mempunyai kualiti dan ciri tersendiri yang membolehkan ia digunakan dandang bahan api pepejal. Suhu pembakaran arang batu dalam relau akan menjadi minimum apabila menggunakan arang perang, kerana ia mengandungi sejumlah besar pelbagai kekotoran. Bagi penunjuk pemindahan haba, nilainya sama dengan kayu. Tindak balas kimia pembakaran adalah eksotermik, nilai kalori arang batu adalah tinggi.

Arang batu mempunyai suhu penyalaan 400 darjah. Selain itu, nilai kalori arang batu jenis ini agak tinggi, jadi bahan api jenis ini digunakan secara meluas untuk memanaskan premis kediaman.

Antrasit mempunyai kecekapan maksimum. Antara keburukan bahan api tersebut, kami menyerlahkan kosnya yang tinggi. Suhu pembakaran arang batu jenis ini mencapai 2250 darjah. Tiada bahan api pepejal yang diekstrak dari perut bumi mempunyai penunjuk sedemikian.

Ciri-ciri relau yang menggunakan arang batu

Peranti serupa mempunyai ciri reka bentuk, melibatkan tindak balas pirolisis arang batu. bukan milik mineral, ia telah menjadi hasil aktiviti manusia.

Suhu pembakaran arang batu ialah 900 darjah, yang disertai dengan pelepasan kuantiti yang mencukupi tenaga haba. Apakah teknologi untuk mencipta produk yang begitu menakjubkan? Intipatinya terletak pada pemprosesan kayu tertentu, yang mana terdapat perubahan ketara dalam strukturnya, pemisahan daripadanya kelembapan berlebihan. Proses yang sama dijalankan dalam ketuhar khas. Prinsip operasi peranti sedemikian adalah berdasarkan proses pirolisis. Relau arang terdiri daripada empat komponen asas:

• kebuk pembakaran;
• asas bertetulang;
• cerobong asap;
• petak kitar semula.

Proses kimia

Selepas memasuki ruang, kayu api secara beransur-ansur membara. Proses ini berlaku kerana kehadiran dalam kotak api jumlah gas oksigen yang mencukupi yang menyokong pembakaran. Apabila proses membara berlaku, jumlah haba yang mencukupi dibebaskan dan cecair berlebihan ditukar kepada wap.

Asap yang dikeluarkan semasa tindak balas pergi ke petak pemprosesan sekunder, di mana ia terbakar sepenuhnya dan haba dibebaskan. melaksanakan beberapa tugas fungsional yang penting. Dengan bantuannya, arang terbentuk, dan suhu yang selesa dikekalkan di dalam bilik.

Tetapi proses mendapatkan bahan api sedemikian agak halus, dan dengan kelewatan yang sedikit, pembakaran kayu sepenuhnya mungkin. Ia perlu mengeluarkan kepingan hangus dari ketuhar pada masa tertentu.

Penggunaan arang

Sekiranya rantaian teknologi diikuti, bahan yang sangat baik diperolehi, yang boleh digunakan untuk pemanasan penuh premis kediaman semasa musim sejuk. musim pemanasan. Sudah tentu, suhu pembakaran arang batu akan lebih tinggi, tetapi bahan api tersebut tidak mampu dimiliki di semua wilayah.

Pembakaran arang bermula pada suhu 1250 darjah. Sebagai contoh, relau peleburan berjalan di atas arang. Nyalaan yang terbentuk apabila udara dibekalkan ke relau mudah mencairkan logam.

Mencipta keadaan optimum untuk pembakaran

Disebabkan suhu tinggi semua elemen dalaman relau diperbuat daripada khas bata api. Tanah liat kalis api digunakan untuk pemasangannya. Semasa mencipta syarat khas Ia agak mungkin untuk mendapatkan suhu dalam ketuhar melebihi 2000 darjah. Setiap jenis arang batu mempunyai takat kilat sendiri. Selepas mencapai penunjuk ini, adalah penting untuk mengekalkan suhu pencucuhan dengan terus membekalkan oksigen berlebihan ke kotak api.

Antara kelemahan proses ini, kami menyerlahkan kehilangan haba, kerana sebahagian daripada tenaga yang dilepaskan akan keluar melalui paip. Ini membawa kepada penurunan suhu kotak api. semasa penyelidikan eksperimen saintis berjaya menubuhkan untuk pelbagai jenis bahan api isipadu oksigen berlebihan yang optimum. Terima kasih kepada pilihan udara berlebihan, anda boleh bergantung pada pembakaran bahan api sepenuhnya. Akibatnya, anda boleh bergantung pada kerugian minimum tenaga haba.

Kesimpulan

Nilai perbandingan bahan api dinilai dengan nilai kalorinya, diukur dalam kalori. Memandangkan ciri-ciri jenisnya yang berbeza, kita boleh membuat kesimpulan bahawa ia adalah arang batu pandangan yang optimum pepejal Ramai pemilik sendiri sistem pemanasan Mereka cuba menggunakan dandang yang menggunakan bahan api campuran: pepejal, cecair, gas.

haba tentu pembakaran - haba tentu— Topik industri minyak dan gas Sinonim kapasiti haba tentu EN haba tentu ...

Jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap bahan api seberat 1 kg. Haba tentu pembakaran bahan api ditentukan secara eksperimen dan adalah ciri yang paling penting bahan api. Lihat juga: Kamus Kewangan Bahan Api Finam... Kamus Kewangan

haba tentu pembakaran gambut oleh bom- Haba pembakaran gambut yang lebih tinggi, dengan mengambil kira haba pembentukan dan pelarutan dalam sulfurik dan asid nitrik. [GOST 21123 85] Tidak boleh diterima, tidak disyorkan nilai kalori gambut untuk bom Topik gambut Istilah umum sifat gambut EN ... ... Panduan Penterjemah Teknikal

haba tentu pembakaran (bahan api)- 3.1.19 haba tentu pembakaran (bahan api): Jumlah jumlah tenaga yang dibebaskan di bawah keadaan terkawal pembakaran bahan api. Sumber…

Haba tentu pembakaran gambut oleh bom- 122. Haba tentu pembakaran gambut oleh bom Haba pembakaran gambut yang lebih tinggi dengan mengambil kira haba pembentukan dan pelarutan asid sulfurik dan nitrik dalam air Sumber: GOST 21123 85: Gambut. Terma dan definisi dokumen asal... Buku rujukan kamus istilah dokumentasi normatif dan teknikal

haba tentu pembakaran bahan api- 35 haba tentu pembakaran bahan api: Jumlah jumlah tenaga yang dibebaskan di bawah keadaan pembakaran bahan api yang ditentukan. Sumber: GOST R 53905 2010: Penjimatan tenaga. Terma dan definisi dokumen asal... Buku rujukan kamus istilah dokumentasi normatif dan teknikal

Ini ialah jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran jisim sepenuhnya (untuk pepejal dan bahan cecair) atau unit isipadu (untuk gas) sesuatu bahan. Diukur dalam joule atau kalori. Haba pembakaran per unit jisim atau isipadu bahan api, ... ... Wikipedia

Ensiklopedia moden

Haba pembakaran- (haba pembakaran, kandungan kalori), jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran bahan api sepenuhnya. Terdapat haba tentu pembakaran, haba isipadu, dll. Contohnya, haba tentu pembakaran arang batu ialah 28 34 MJ/kg, petrol ialah kira-kira 44 MJ/kg; isipadu... ... Kamus Ensiklopedia Bergambar

Haba tentu pembakaran bahan api- Haba pembakaran tertentu bahan api: jumlah tenaga yang dibebaskan dalam keadaan pembakaran tertentu...

Jenis bahan api yang berbeza (pepejal, cecair dan gas) dicirikan oleh sifat umum dan khusus. KEPADA sifat umum bahan api termasuk haba tentu pembakaran dan kelembapan yang khusus termasuk kandungan abu, kandungan sulfur (kandungan sulfur), ketumpatan, kelikatan dan sifat-sifat lain.

Haba tentu pembakaran bahan api ialah jumlah haba yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap \(1\) kg bahan api pepejal atau cecair atau \(1\) m³ bahan api gas.

Nilai tenaga bahan api ditentukan terutamanya oleh haba spesifik pembakarannya.

Haba tentu pembakaran dilambangkan dengan huruf \(q\). Unit haba tentu pembakaran ialah \(1\) J/kg untuk bahan api pepejal dan cecair dan \(1\) J/m³ untuk bahan api gas.

Haba tentu pembakaran ditentukan secara eksperimen menggunakan kaedah yang agak kompleks.

Jadual 2. Haba tentu pembakaran beberapa jenis bahan api.

Bahan api pepejal

Bahan api cecair

Bahan api gas

(dalam keadaan biasa)

Daripada jadual ini jelas bahawa haba tentu pembakaran hidrogen adalah yang tertinggi, ia adalah sama dengan \(120\) MJ/m³. Ini bermakna bahawa dengan pembakaran lengkap hidrogen dengan isipadu \(1\) m³, \(120\) MJ \(=\)\(120\) ⋅ 10 6 J tenaga dibebaskan.

Hidrogen adalah salah satu bahan api bertenaga tinggi. Di samping itu, hasil pembakaran hidrogen adalah air biasa, tidak seperti jenis bahan api lain, di mana hasil pembakaran adalah karbon dioksida dan karbon monoksida, abu dan sanga relau. Ini menjadikan hidrogen sebagai bahan api yang paling mesra alam.

Walau bagaimanapun, gas hidrogen adalah bahan letupan. Di samping itu, ia mempunyai ketumpatan paling rendah berbanding dengan gas lain pada suhu dan tekanan yang sama, yang menimbulkan kesukaran dengan pencairan hidrogen dan pengangkutannya.

Jumlah haba \(Q\) yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap \(m\) kg bahan api pepejal atau cecair dikira dengan formula:

Jumlah haba \(Q\) yang dibebaskan semasa pembakaran lengkap \(V\) m³ bahan api gas dikira dengan formula:

Kelembapan (kandungan lembapan) bahan api mengurangkan nilai kalorinya, kerana penggunaan haba untuk penyejatan kelembapan meningkat dan jumlah produk pembakaran meningkat (disebabkan oleh kehadiran wap air).
Kandungan abu ialah jumlah abu yang terbentuk semasa pembakaran mineral yang terkandung dalam bahan bakar. Bahan mineral yang terkandung dalam bahan api mengurangkan nilai kalorinya, kerana kandungan komponen mudah terbakar berkurangan (sebab utama) dan penggunaan haba untuk memanaskan dan mencairkan jisim mineral meningkat.
Kandungan sulfur (kandungan sulfur) merujuk kepada faktor negatif dalam bahan api, kerana pembakarannya menghasilkan gas sulfur dioksida yang mencemarkan atmosfera dan memusnahkan logam. Di samping itu, sulfur yang terkandung dalam bahan api sebahagiannya masuk ke dalam logam yang dilebur dan kaca yang dikimpal cair, mengurangkan kualitinya. Sebagai contoh, untuk mencairkan kaca kristal, optik dan lain-lain, anda tidak boleh menggunakan bahan api yang mengandungi sulfur, kerana sulfur mengurangkan sifat optik dan warna kaca dengan ketara.