Удельная теплота сгорания. Удельная теплота сгорания нефти


Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива

«Тепловые машины. ДВС.Удельная теплота сгорания топлива»

Тепловые машины в термодинамике — это периодически действующие тепловые двигатели и холодильные машины (термокомпрессоры). Разновидностью холодильных машин являются тепловые насосы.

Устройства, совершающие механическую работу за счёт внутренней энергии топлива, называются тепловыми машинами (тепловыми двигателями). Для функционирования тепловой машины необходимы следующие составляющие: 1) источник тепла с более высоким температурным уровнем t1, 2) источник тепла с более низким температурным уровнем t2, 3) рабочее тело. Иначе сказать: любые тепловые машины (тепловые двигатели) состоят из нагревателя, холодильника и рабочего тела.

В качестве рабочего тела используются газ или пар, поскольку они хорошо сжимаются, и в зависимости от типа двигателя может быть топливо (бензин, керосин), водяной пар и пр. Нагреватель передаёт рабочему телу некоторое количество теплоты (Q1), и его внутренняя энергия увеличивается, за счёт этой внутренней энергии совершается механическая работа (А), затем рабочее тело отдаёт некоторое количество теплоты холодильнику (Q2) и охлаждается при этом до начальной температуры. Описанная схема представляет цикл работы двигателя и является общей, в реальных двигателях роль нагревателя и холодильника могут выполнять различные устройства. Холодильником может служить окружающая среда.

Поскольку в двигателе часть энергии рабочего тела передается холодильнику, то понятно, что не вся полученная им от нагревателя энергия идет на совершение работы. Соответственно, коэффициент полезного действия двигателя (КПД) равен отношению совершенной работы (А) к количеству теплоты, полученному им от нагревателя (Q1):

 

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС)

Существует два типа двигателей внутреннего сгорания (ДВС): карбюраторный и дизельный. В карбюраторном двигателе рабочая смесь (смесь топлива с воздухом) готовится вне двигателя в специальном устройстве и из него поступает в двигатель. В дизельном двигателе горючая смесь готовится в самом двигателе.

 ДВС состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень; в цилиндре имеются два клапана, через один из которых горючая смесь впускается в цилиндр, а через другой отработавшие газы выпускаются из цилиндра. Поршень с помощью кривошипно-шатунного механизма соединяется с коленчатым валом, который приходит во вращение при поступательном движении поршня. Цилиндр закрыт крышкой.

Цикл работы ДВС включает четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Во время впуска поршень движется вниз, давление в цилиндре уменьшается, и в него через клапан поступает горючая смесь (в карбюраторном двигателе) или воздух (в дизельном двигателе). Клапан в это время закрыт. В конце впуска горючей смеси закрывается клапан.

Во время второго такта поршень движется вверх, клапаны закрыты, и рабочая смесь или воздух сжимаются. При этом температура газа повышается: горючая смесь в карбюраторном двигателе нагревается до 300— 350 °С, а воздух в дизельном двигателе — до 500—600 °С. В конце такта сжатия в карбюраторном двигателе проскакивает искра, и горючая смесь воспламеняется. В дизельном двигателе в цилиндр впрыскивается топливо, и образовавшаяся смесь самовоспламеняется.

При сгорании горючей смеси газ расширяется и толкает поршень и соединенный с ним коленчатый вал, совершая механическую работу. Это приводит к тому, что газ охлаждается.

Когда поршень придёт в нижнюю точку, давление в нём уменьшится. При движении поршня вверх открывается клапан, и происходит выпуск отработавшего газа. В конце этого такта клапан закрывается.

Паровая турбина

Паровая турбина представляет собой насаженный на вал диск, на котором укреплены лопасти. На лопасти поступает пар. Пар, нагретый до 600 °С, направляется в сопло и в нём расширяется. При расширении пара происходит превращение его внутренней энергии в кинетическую энергию направленного движения струи пара. Струя пара поступает из сопла на лопасти турбины и передаёт им часть своей кинетической энергии, приводя турбину во вращение. Обычно турбины имеют несколько дисков, каждому из которых передаётся часть энергии пара. Вращение диска передаётся валу, с которым соединён генератор электрического тока.

Удельная теплота сгорания топлива

При сгорании различного топлива одинаковой массы выделяется разное количество теплоты. Например, хорошо известно, что природный газ является энергетически более выгодным топливом, чем дрова. Это значит, что для получения одного и того же количества теплоты, масса дров, которые нужно сжечь, должна быть существенно больше массы природного газа. Следовательно, различные виды топлива с энергетической точки зрения характеризуются величиной, называемой удельной теплотой сгорания топлива.

Удельная теплота сгорания топлива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

Удельная теплота сгорания обозначается буквой q, её единицей является 1 Дж/кг.

Значение удельной теплоты определяют экспериментально. Наибольшую удельную теплоту сгорания имеет водород, наименьшую — порох.

Удельная теплота сгорания нефти — 4,4*107 Дж/кг. Это означает, что при полном сгорании 1 кг нефти выделяется количество теплоты 4,4*107 Дж. В общем случае, если масса топлива равна m, то количество теплоты Q, выделяющееся при его полном сгорании, равно произведению удельной теплоты сгорания топлива q на его массу:

 Q = qm.

Конспект урока «Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания».

Следующая тема: «Электризация тел».

 

Тепловые машины. ДВС. Удельная теплота сгорания топлива

5 (100%) 1 vote

uchitel.pro

Удельная теплота сгорания - это... Что такое Удельная теплота сгорания?


  • Галерея в Трёхпрудном переулке
  • Езекия

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

dic.academic.ru

Удельная теплота сгорания

Удельная теплота сгорания, т.е. количество теплоты, которая выделяется при полного сгорания 1 кг топлива, обозначают буквой q, измерения в джоуль на килограмм Дж / кг.

1. Теплота сгорания

Количество теплоты, выделяющейся при сгорании произвольной массы топлива, определяется по формуле

где Q - теплота сгорания, m - масса.

Поскольку теплота является видом энергии, способной выполнять работу, то она в системе СИ выражается общей для всех видов энергии единицей - джоуль (Дж), равный произведению силы 1 Н на путь 1 м. 1 кал = 4,1868 Дж 4,19 Дж .

  • Высшая теплота сгорания - количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 кг или 1 м3 рабочего топлива при условии, что водород, содержащийся в нем, сгорает с образованием воды.
  • Низшая теплота сгорания - количество тепла, выделяемого 1 кг 1м3 рабочего топлива, с учетом сгорания водорода в водяной пар и испарения влаги топлива.

Низшую теплоту сгорания используют для подсчета потребности в топливе и его стоимости, при составлении тепловых балансов и определении КПД установок, использующих топливо. Для сравнения разных видов топлива и подсчета потребности в топливе введено понятие об условном топливо и нефтяной эквивалент. Условное топливо характеризуется низкой теплотой сгорания, равной 7 000 ккал / кг или 29,33 МДж / кг, нефтяной эквивалент - 10 000 ккал / кг или 41,90 МДж / кг.

2. Таблица удельной теплоты сгорания топлива (в кДж / кг)

3. Методы определения

Определения теплоты сгорания топлива основано на сжигании его навески в кислороде и поглощении тепла, выделившегося, водой в калориметре. Сжигание осуществляется в калориметрической бомбе, которая представляет собой цилиндрическую толстостенную стальную стакан вместимостью около 300 мл с стальной завинчивающейся крышкой на плотную нарезов.

В зависимости от вида топлива, при испытании его сжигают по одному из следующих методов.

  • Торф, бурый, каменный уголь и другие виды топлива, подвергающихся брикетированию, сжигают в виде брикетов.
  • Топливо с зольностью более 35% и небрикетоване (антрацит, каменный уголь, кокс и др.). Сжигают в виде порошка.
  • Мазут и другие тяжелые углеводороды наливают непосредственно в чашечку для сжигания.
  • Легкие нефтепродукты сжигают в специальной чаше из нержавеющей стали, которая сверху заклеивается специально приготовленной колодиевою пленкой.
  • Определения теплоты сгорания газа проводят в самоущильнений калориметрич-ной бомбе, в которой 300 мл газа смешивают с шестикратным объемом кислорода и сжигают при давлении 0,8 МПа.
  • При сжигании топлива в калориметрической бомбе в атмосфере кислорода под давлением происходит окисление серы в SO2, как это имеет место при сжигании на воздухе, а в SO3, образующей с водой кислоту h3SO4. Кроме того, азот топлива сгорает в атмосфере кислорода в присутствии воды до HNO3.
  • При подсчете высшей теплоты сгорания QРВ с теплоты сгорания в бомбе Qб от-немая теплоту образования серной и азотной кислот.

См.. также

Литература

nado.znate.ru

Удельная теплота сгорания Википедия

Уде́льная теплота́ сгора́ния то́плива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг или калория/кг (1 Дж = 0,238846 кал). Для экспериментального измерения этой величины используются методы калориметрии.

Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) двигателя.

 Удельная теплота сгорания веществ в воздухе Вещество Теплота сгорания, МДж/кг
Водород 141[1]
Бериллий 66[2]
Бор 58[3]
Ацетилен 50,4[1]
Пиролизный газ 12,0[1]
Метан - лабораторный 50,1[1]
Этилен 48,0[1]
Пропан 47,54[1]
Пропан-бутан (балонный) 44,2[источник не указан 74 дня]
Бытовой газ 46,1[4]
Бензин 44[5], 42 [6]
Литий 43[7]
Дизельное топливо  42,7[6]
Нефть 41[6]
Керосин 40,8[6]
Рапсовое масло 39,6[8]
Подсолнечное масло 39,5[8]
Мазут 39,2[5]
Химически чистый углерод 32,8[9]
Древесный уголь 31[6]
Алюминий 31[10]
Условное топливо 29,308 (7000 ккал)[5]
Этанол 30[11]
Метанол 22,7[6]
Каменный уголь 29,3[6]
Каменный уголь антрацит 31[6]
Магний 24,7[12]
Топливные брикеты 19-20,5
Бурый уголь 15[5], 14,7[6]
Дрова сухие (березовые, сосновые) 15[11]
Торф 8,1[5], 15 [6] [11]
Порох 3.8[13]

См. также

Примечания

wikiredia.ru

Удельная теплота сгорания топлив

Вещество q , кДж/кг Вещество q , кДж/кг

твердое

газообразное

Бурый уголь канскоачинский 15700 Ацетилен 49900
Дрова (влажность30%) 12300 Водород 142868
Каменный уголь 20900-30150 Доменный газ 3100
Порох дымный 5020 Коксовый газ 8080
Солома 14300 Метан 49800
Твердое ракетное топливо 4190-10500 Оксид углерода(II) 42300
Торф 10900-15100 Природный газ 41000-49000
Тротил 15100 Пропан 46400
Ядерное горючее 7,4·1010 Этан 47500

жидкое

Этилен 47300
Бензин авиационный 43500-44400    
Бензин автомобильный 44000    
Дизельное топливо 42700    
Жидкое ракетное топливо 9600    
Керосин осветительный 43100    
Спирт этиловый 26000    

Топливо для реактивных

 самолетов (ТС-1)

43100

 

 

nika-fizika.narod.ru

Удельная теплота сгорания - это... Что такое Удельная теплота сгорания?


  • Галерея в Трёхпрудном переулке
  • Езекия

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

biograf.academic.ru

Удельная теплота сгорания - это... Что такое Удельная теплота сгорания?


  • Галерея в Трёхпрудном переулке
  • Езекия

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

med.academic.ru