Все процессы жизнедеятельности человека связаны с теплом: для обогрева жилья, для приготовления пищи, для плавки металлов, для получения других видов энергии. Тепловую энергию получают с использованием топливных ресурсов.
Топливо — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, эту энергию можно использовать для достижения технических целей.
Топливо активно используется людьми для получения тепла и света, то есть энергии, с тех самых пор, как человек научился пользоваться огнём. Первоначально в качестве топлива использовались дрова, а также жир рыб и животных.
Что такое горение топлива?
Горение топлива — сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций, сопровождающийся интенсивным выделением тепла.
Удельная теплота сгорания топлива
Различные виды топлива (твёрдое, жидкое и газообразное) характеризуются общими и специфическими свойствами. К общим свойствам топлива относятся удельная теплота сгорания и влажность, к специфическим — зольность, сернистость (содержание серы), плотность, вязкость и другие свойства.
Удельная теплота сгорания топлива — это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твёрдого или жидкого топлива или 1 м³ газообразного топлива.
Энергетическая ценность топлива в первую очередь определяется его удельной теплотой сгорания.
Удельная теплота сгорания обозначается буквой q. Единицей удельной теплоты сгорания является 1 Дж/кг для твёрдого и жидкого топлива и 1 Дж/м³ — для газообразного топлива.
Удельную теплоту сгорания на опыте определяют довольно сложными методами.
Общее количество теплоты Q, выделяемое при полном сгорании m кг твёрдого или жидкого топлива, вычисляется по формуле:
Q=qm.
Общее количество теплоты Q, выделяемое при полном сгорании V м³ газообразного топлива, вычисляется по формуле:
Q=qV.
Влажность (содержание влаги) топлива снижает его теплоту сгорания, так как увеличивается расход теплоты на испарение влаги и увеличивается объём продуктов сгорания (из-за наличия водяного пара).
Зольность — это количество золы, образующейся при сгорании минеральных веществ, содержащихся в топливе. Минеральные вещества, содержащиеся в топливе, понижают его теплоту сгорания, так как уменьшается содержание горючих компонентов (основная причина) и увеличивается расход тепла на нагрев и плавление минеральной массы.
Сернистость (содержание серы) относится к отрицательному фактору топлива, так как при его сгорании образуются сернистые газы, загрязняющие атмосферу и разрушающие металл. Кроме того, сера, содержащаяся в топливе, частично переходит в выплавляемый металл, сваренную стекломассу, снижая их качество. Например, для варки хрустальных, оптических и других стёкол нельзя использовать топливо, содержащее серу, так как сера значительно понижает оптические свойства и колер стекла.
Проверить знания.