다양한 유형의 연료의 발열량. 비교 분석

이 단원에서는 연소 중에 연료가 방출하는 열량을 계산하는 방법을 배웁니다. 또한 연료의 특성인 연소 비열을 고려하십시오.

우리의 삶 전체가 움직임에 기반을 두고 있고 움직임은 대부분 연료의 연소에 기반을 두고 있기 때문에 이 주제에 대한 연구는 주제를 이해하는 데 매우 중요합니다. 열 현상».

열량과 관련된 문제를 연구한 후 비열, 고려하자 연료가 연소될 때 방출되는 열량.

정의

연료- 일부 과정(연소, 핵반응)에서 열을 방출하는 물질. 에너지의 원천입니다.

연료 발생 고체, 액체 및 기체(그림 1).

쌀. 1. 연료의 종류

• 고체 연료는 석탄과 이탄.
• 액체 연료는 석유, 가솔린 및 기타 석유 제품.
• 기체 연료에는 다음이 포함됩니다. 천연 가스.
• 이와 별도로 최근에 매우 흔한 것을 골라낼 수 있습니다. 핵연료.

연료 연소는 산화적인 화학적 과정입니다. 연소 중에 탄소 원자는 산소 원자와 결합하여 분자를 형성합니다. 결과적으로 사람이 자신의 목적을 위해 사용하는 에너지가 방출됩니다(그림 2).

쌀. 2. 이산화탄소의 형성

연료를 특성화하기 위해 이러한 특성은 다음과 같이 사용됩니다. 발열량. 발열량은 연료가 연소되는 동안 얼마나 많은 열이 방출되는지를 나타냅니다(그림 3). 열량 물리학에서 개념은 물질의 비연소열.

쌀. 삼. 비열연소

정의

비연소열 - 물리량연료를 특성화하는 는 연료의 완전 연소 중에 방출되는 열의 양과 수치적으로 같습니다.

비연소열은 일반적으로 문자로 표시됩니다. 단위:

연료의 연소는 거의 일정한 온도에서 발생하기 때문에 측정 단위에는 가 없습니다.

연소 비열은 정교한 기기를 사용하여 경험적으로 결정됩니다. 그러나 문제를 해결하기 위한 특별한 테이블이 있습니다. 아래에는 일부 유형의 연료에 대한 비연소 열 값이 나와 있습니다.

물질

표 4. 일부 물질의 비열

주어진 값에서 연소 중에 엄청난 양의 열이 방출된다는 것을 알 수 있으므로 측정 단위(메가줄) 및 (기가줄)이 사용됩니다.

연료 연소 중에 방출되는 열량을 계산하기 위해 다음 공식이 사용됩니다.

여기: - 연료의 질량(kg), - 연료의 비열().

결론적으로 인류가 사용하는 연료의 대부분은 태양에너지의 도움으로 저장되고 있음을 알 수 있다. 석탄, 석유, 가스 -이 모든 것은 태양의 영향으로 지구에서 형성되었습니다 (그림 4).

쌀. 4. 연료의 형성

다음 수업에서는 기계적 및 열적 과정에서 에너지 보존 및 변환의 법칙에 대해 이야기할 것입니다.

목록문학

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / 에드. Orlova V.A., Roizena I.I. 물리학 8. - M.: Mnemosyne.
2. 페리쉬킨 A.V. 물리학 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. 물리학 8. - M.: 계몽.

1. 인터넷 포털 "festival.1september.ru"()
2. 인터넷 포털 "school.xvatit.com"()
3. 인터넷 포털 "stringer46.narod.ru"()

숙제

수업 개발(수업 노트)

라인 UMK A.V. Peryshkin. 물리학 (7-9)

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"남을 따뜻하게 하려면 촛불이 꺼져야 한다"

M. 패러데이.

표적:연료의 내부 에너지 사용 문제, 연료 연소 중 열 방출을 연구합니다.

수업 목표:

교육적인:

• 다루는 자료에 대한 지식을 반복하고 통합합니다.
• 연료 에너지, 연료 연소 비열의 개념을 소개합니다.
• 계산 문제를 해결하는 기술을 계속 개발합니다.

개발 중:

• 분석적 사고를 개발하십시오.
• 표로 작업하고 결론을 도출하는 능력을 개발하십시오.
• 학생들이 가설을 제시하고, 주장하고, 자신의 생각을 유능하게 표현하는 능력을 개발합니다.
• 관찰력과 주의력을 발달시킨다.

교육적인:

• 가져 신중한 태도연료 자원의 사용;
• 학습한 자료와 실생활의 연관성을 보여줌으로써 주제에 대한 관심을 키울 수 있습니다.
• 의사 소통 기술을 개발하십시오.

피험자 결과:

학습자는 다음을 알아야 합니다.

• 연료의 비열은 1kg 무게의 연료가 완전 연소되는 동안 얼마나 많은 열이 방출되는지를 나타내는 물리량입니다.
• 연료가 연소되면 일상 생활, 산업, 농업, 발전소 및 도로 운송에 사용되는 상당한 에너지가 방출됩니다.
• 연료의 비연소열을 측정하는 단위.

학습자는 다음을 수행할 수 있어야 합니다.

• 연료 연소 중 에너지 방출 과정을 설명하십시오.
• 연료의 비열 표를 사용하십시오.
• 연료의 비연소열 비교 다양한 물질연소 중에 방출되는 에너지 다양한 종류연료.

학생들은 다음을 신청해야 합니다:

• 연료 연소 중에 방출되는 에너지를 계산하는 공식.

수업 유형:새로운 자료를 배우는 수업.

장비: 양초, 접시, 유리잔, 식물의 잎사귀, 건조 연료, 영혼 램프 2개, 휘발유, 알코올, 물이 담긴 시험관 2개.

수업 중

1. 조직적인 순간.

학생들에게 인사하고 수업 준비 상태를 확인합니다.

위대한 과학자 M. V. Lomonosov는 1744년에 "더위와 추위의 원인에 대한 성찰"이라는 논문을 저술한 것으로 알려져 있습니다. 열 현상은 인간, 식물, 동물의 삶과 기술 분야에서 우리 주변 세계에서 큰 역할을 합니다.

이 지식을 얼마나 잘 마스터했는지 확인해 봅시다.

2. 학습 활동에 대한 동기.

에 대해 궁금한 사항이 있으신가요? 숙제? 어떻게 처리했는지 확인해 보겠습니다.

• 두 학생이 칠판에 가정 문제의 해결책을 제시합니다.

1) 무게가 0.12kg인 수증기가 들어 있는 경우 부피가 10m 3 인 식료품 저장실 공기의 절대 습도를 결정합니다.

2) 공기 중 수증기의 압력은 0.96kPa이고 공기의 상대 습도는 60%입니다. 같은 온도에서 포화수증기의 압력은 얼마인가?

• 1명의 학생(Dima)이 칠판에 있는 도표를 채웁니다.

작업: 각 화살표 옆에 표시 프로세스 이름 및 각 프로세스의 열량 계산 공식

• 그 동안 남자들은 칠판에서 일하고 있고, 우리는 또 다른 일을 끝낼 것입니다.

슬라이드에 표시된 텍스트를 보고 작성자가 만든 물리적 오류를 찾습니다(정답 제안).

1) 화창한 날, 남자들은 캠핑을 갔다. 너무 덥지 않게 옷을 입은 남자들은 검은 양복. 저녁이 되자 신선해졌지만 수영을 하고 나면 더 따뜻해졌습니다.사람들은 쇠머그에 뜨거운 차를 부어 즐겁게 마셨습니다. 화상을 입지 않고. 아주 멋졌다!!!

답변: 어둠은 열을 더 많이 흡수합니다. 증발하는 동안 체온이 감소합니다. 금속의 열전도율이 높기 때문에 더 많이 가열됩니다.

2) 평소보다 일찍 일어나서 Vasya는 아침 8시에 Tolya와 강으로 가서 얼음이 떠다니는 것을 보기로 동의했다는 것을 즉시 기억했습니다. Vasya는 거리로 뛰쳐나갔고 Tolya는 이미 거기에 있었습니다. "오늘 날씨가 뙇! - 인사 대신 감탄하며 말했다. “태양은 정말 대단하고 아침 기온은 섭씨 영하 2도입니다.” "아니, -4." Vasya가 반대했다. 소년들은 논쟁을 벌인 다음 문제가 무엇인지 깨달았습니다. "나는 바람에 온도계를 가지고 있고 당신은 한적한 곳에 그것을 가지고 있습니다. 당신과 더 많은 것을 보여줍니다"라고 Tolya는 추측했습니다. 그리고 소년들은 달렸다. 웅덩이를 통해 튀는입니다.

답: 바람이 불면 증발이 더 강하게 일어나므로 첫 번째 온도계는 더 낮은 온도를 보여야 합니다. 00C 이하의 온도에서는 물이 얼게 됩니다.

모든 오류가 올바르게 발견되었습니다.

문제 해결의 정확성을 확인합시다(문제를 해결한 학생들은 자신의 해결 방법에 대해 논평).

이제 Dima가 자신의 작업에 어떻게 대처했는지 확인합시다.

Dima는 모든 위상 전이의 이름을 올바르게 지정했습니까? 나무 막대기를 화염에 넣으면 어떻게됩니까? (그녀는 불타버릴 것이다)

연소 과정이 진행되고 있음을 올바르게 알아차렸습니다.

아마도 오늘 우리가 이야기 할 내용을 이미 추측했을 것입니다 (가설 ​​제시).

공과가 끝나면 어떤 질문에 답할 수 있을 것 같습니까?

• 연소 과정의 물리적 의미를 이해합니다.
• 연소 중에 방출되는 열의 양을 결정하는 요소를 찾으십시오.
• 생활, 일상 생활 등에서이 과정의 적용을 찾으십시오.

3. 새로운 재료.

매일 우리는 스토브 버너에서 천연 가스가 어떻게 연소되는지 볼 수 있습니다. 이것은 연소 과정입니다.

1번을 경험하세요.양초는 플라스틱으로 판 바닥에 고정됩니다. 양초에 불을 붙인 다음 항아리로 닫습니다. 잠시 후 촛불의 불꽃이 꺼집니다.

학생들이 결론을 내리는 솔루션에서 문제가있는 상황이 생성됩니다. 양초는 산소가있는 상태에서 타는 것입니다.

수업에 대한 질문:

연소 과정에는 무엇이 관련되어 있습니까?

촛불이 꺼지는 이유는 무엇입니까? 연소가 일어나는 조건은 무엇입니까?

에너지는 무엇에서 방출됩니까?

이렇게하려면 물질의 구조를 기억하십시오.

물질은 무엇으로 만들어졌습니까? (분자에서, 원자에서 분자)

분자에는 어떤 종류의 에너지가 있습니까? (운동 및 전위)

분자를 원자로 나눌 수 있습니까? (예)

분자를 원자로 나누려면 원자가 끌어당기는 힘을 극복해야 하는데, 이는 일을 해야 한다는 것, 즉 에너지를 소비해야 한다는 것을 의미합니다.

원자가 결합하여 분자를 형성하면 반대로 에너지가 방출됩니다. 이러한 원자의 분자 결합은 연료 연소 중에 발생합니다. 기존 연료에는 탄소가 포함되어 있습니다. 공기에 접근하지 않고는 연소가 불가능하다고 올바르게 결정했습니다. 연소 중에 탄소 원자는 공기 중의 산소 원자와 결합하여 이산화탄소 분자를 형성하고 열의 형태로 에너지를 방출합니다.

이제 실험을 수행하고 가솔린, 건조 연료, 알코올 및 파라핀과 같은 여러 유형의 연료의 동시 연소를 살펴 보겠습니다. (실험 번호 2).

공통적인 것은 무엇이며 각 연료 유형의 연소는 어떻게 다른가요?

예, 어떤 물질이 연소되면 다른 연소 생성물이 형성됩니다. 예를 들어, 나무를 태우면 재가 남고 이산화탄소, 일산화탄소 및 기타 가스가 방출됩니다. .

하지만 연료의 주 목적은 열을 내는 것!

또 다른 경험을 살펴보자.

경험 #3:(두 개의 동일한 영혼 램프에서: 하나는 가솔린으로 채워지고 다른 하나는 알코올로 채워지며 동일한 양의 물이 가열됩니다).

경험 질문:

물을 가열하는 데 사용되는 에너지는 무엇입니까?

그리고 물을 가열하는 데 들어간 열의 양을 결정하는 방법은 무엇입니까?

어떤 경우에 물이 더 빨리 끓었습니까?

경험을 통해 어떤 결론을 내릴 수 있습니까?

알코올 또는 가솔린 중 어떤 연료가 완전 연소 중에 더 많은 열을 발산합니까? (가솔린은 알코올보다 열이 더 큽니다).

교사: 1kg 무게의 연료가 완전 연소되는 동안 얼마나 많은 열이 방출되는지를 나타내는 물리량을 연료의 비연소열이라고 하며 문자 q로 표시됩니다. 측정 단위 J/kg.

연소 비열은 다소 복잡한 기기를 사용하여 실험적으로 결정됩니다.

실험 데이터의 결과는 교과서 표(p. 128)에 나와 있습니다.

이 테이블로 작업해 봅시다.

테이블 질문:

1. 가솔린의 비연소열은 얼마인가? (44MJ/kg)
2. 이것은 무엇을 의미 하는가? (이는 1kg의 휘발유를 완전 연소할 때 44MJ의 에너지를 방출한다는 것을 의미합니다.)
3. 연소 비열이 가장 낮은 물질은? (장작).
4. 어떤 연료가 연소될 때 가장 많은 열을 발생합니까? (수소, 연소의 비열이 다른 것보다 크기 때문에).
5. 2kg의 알코올이 연소되는 동안 얼마나 많은 열이 방출됩니까? 어떻게 정의했습니까?
6. 연소 중 방출되는 열량을 계산하기 위해 알아야 할 사항은 무엇입니까?

그들은 열량을 찾기 위해서는 연료의 비열뿐만 아니라 그 질량도 알아야 한다고 결론지었습니다.

이것은 m(kg) 연료의 완전 연소 동안 방출되는 열 Q(J)의 총량은 다음 공식으로 계산됨을 의미합니다. 큐 = 큐 · 중

수첩에 적어봅시다.

그리고이 공식에서 가연성 연료의 질량을 찾는 방법은 무엇입니까?

공식에서 비연소열을 표현합니다. (학생을 보드로 불러서 공식을 작성할 수 있습니다)

체육 분

우리는 지쳤어. 좀 풀어봅시다. 등을 곧게 펴십시오. 어깨를 곧게 펴십시오. 연료에 이름을 붙이고, 고체라고 생각되면 고개를 숙이고, 액체라면 손을 위로, 기체라면 손을 앞으로 당깁니다.

석탄은 어렵다.

천연 가스는 기체입니다.

기름은 액체입니다.

나무는 단단합니다.

가솔린은 액체입니다.

이탄은 어렵습니다.

무연탄은 단단합니다.

등유는 액체입니다.

코크스 오븐 가스는 기체입니다.

잘했어요! 우리가 가진 가장 세심하고 운동적인 ... 앉으십시오.

선생님:얘들아! "연소 과정은 사람의 친구입니까, 적입니까?"라는 질문에 대해 생각해 봅시다.

경험치 4.불타는 양초로 실험을 반복하지만 이제 양초 옆에 식물의 잎을 놓습니다.

촛불 옆에 있는 식물에게 무슨 일이 일어났는지 봅니까?

저것. 연료를 사용할 때 연소 생성물이 살아있는 유기체에 미치는 피해를 잊어서는 안됩니다.

4. 고정.

얘들 아, 제발 말해줘, 우리에게 연료는 무엇입니까? 음식은 인체에서 연료 역할을 합니다. 다른 유형의 연료와 마찬가지로 다른 유형의 음식에는 다른 양의 에너지가 포함되어 있습니다. (컴퓨터 "식품의 특정 발열량"의 표를 보여주십시오).

	연료 q의 특정 발열량, MJ/kg
밀 빵
호밀 빵
감자
쇠고기
닭고기
버터
뚱뚱한 코티지 치즈
해바라기 유
포도
초콜릿 롤
크림 아이스크림
키리에시키
달콤한 차
"코카콜라"
검은 건포도

나는 당신이 그룹(1과 2, 3과 4 책상)으로 뭉쳐서 다음 작업을 완료할 것을 제안합니다(유인물에 따라). 5분의 시간이 주어진 후 결과에 대해 논의할 것입니다.

그룹 작업:

• 그룹 1: 2시간 동안 수업을 준비할 때 800kJ의 에너지를 소비합니다. 28g의 칩을 먹고 코카콜라(200g) 한 잔을 마시면 에너지 비축량이 회복됩니까?
• 그룹 2: 체중 70kg인 사람이 버터(100g)가 든 샌드위치를 ​​먹으면 얼마나 키가 커질 수 있습니까? 밀 빵그리고 버터 50g).
• 그룹 3: 하루 동안 코티지 치즈 100g, 밀 빵 50g, 쇠고기 50g 및 감자 100g, 스위트 티 200g(1잔)을 섭취하는 것으로 충분합니까? 필요금액 8학년 학생의 에너지는 1.2MJ입니다.
• 그룹 4: 체중이 60kg인 운동선수가 버터(밀빵 100g, 버터 50g)가 든 샌드위치를 ​​먹으면 얼마나 빨리 달려야 할까요?
• 그룹 5: 체중이 55kg인 십대는 앉아서 책을 읽으면서 소비한 에너지를 보충하기 위해 얼마나 많은 초콜릿을 먹을 수 있습니까? (한 시간 안에)

다양한 활동을 위한 1시간 동안 체중 55kg인 십대의 대략적인 에너지 소비량

설거지
수업 준비
혼자 읽기
앉아 (쉬고)
육체적 운동

• 그룹 6: 70kg의 운동선수가 50g의 호밀빵과 100g의 쇠고기를 먹으면 20분 동안 수영한 후 에너지를 회복할 수 있습니까?

다양한 유형의 활동에 대한 1시간 동안 사람의 대략적인 에너지 소비량(질량 1kg당)

그룹은 종이에 문제의 해결책을 제시한 다음 칠판에 차례로 가서 설명합니다.

5. 반성. 강의 요약.

수업이 시작될 때 어떤 작업을 설정했는지 기억해 봅시다. 우리는 모든 것을 달성 했습니까?

서클의 사람들은 보드의 반사 화면에서 문구의 시작 부분을 선택하여 한 문장으로 말합니다.

• 오늘 알았다...
• 흥미 로웠 어…
• 그것은 어려웠다…
• 과제를 했는데...
• 난 그걸 깨달았 어...
• 이제 나는 할 수 있다…
• 라고 느꼈습니다...
• 구매했습니다...
• 나는 배웠다…
• 나는 관리했다 …
• 나는 할 수 있었다...
• 나는 노력할 것이다…
• 나를 놀라게하다...
• 나에게 인생의 교훈을 주었다...
• 내가 원했던…

1. 수업에서 새로 배운 것은 무엇입니까?

2. 이 지식이 삶에 도움이 될까요?

가장 활동적인 학생의 수업을 채점합니다.

6. 디즈

1. 10항
2. 작업(1개 중에서 선택):

• 수준 1: 숯 10kg을 태울 때 발생하는 열은 얼마입니까?
• 레벨 2: 오일이 완전히 연소되면 132kJ의 에너지가 방출됩니다. 불에 탄 기름의 양은?
• 레벨 3: 0.5리터의 알코올(알코올 농도 800kg/m3)의 완전 연소 중에 방출되는 열량

비교표: 연료의 종류(장단점)

인류는 진화 과정에서 열에너지태워서 다른 유형연료. 가장 단순한 예로는 나무로 만든 불을 들 수 있습니다. 원시인, 그리고 그 이후로 이탄, 석탄, 휘발유, 석유, 천연 가스 -이 모든 것은 사람이 열 에너지를받는 연소 유형의 연료입니다. 그렇다면 비연소열은 얼마인가?

연소 중 열은 어디에서 오는가?

연료 연소 과정 자체는 화학적 산화 반응입니다. 대부분의 연료에는 다량의 탄소 C, 수소 H, 황 S 및 기타 물질이 포함되어 있습니다. 연소 중에 C, H 및 S 원자는 O 2 산소 원자와 결합하여 CO, CO 2, H 2 O, SO 2 분자를 생성합니다. 이 경우 많은 양의 열 에너지가 방출되어 사람들이 자신의 목적을 위해 사용하는 법을 배웠습니다.

쌀. 1. 연료의 종류: 석탄, 이탄, 석유, 가스.

열 방출에 대한 주요 기여는 탄소 C에 의해 이루어집니다. 두 번째로 큰 기여는 수소 H에 의해 이루어집니다.

쌀. 2. 탄소 원자는 산소 원자와 반응합니다.

비연소열이란?

연소 비열 q는 연료 1kg이 완전 연소될 때 방출되는 열량과 같은 물리량입니다.

비연소 열의 공식은 다음과 같습니다.

$$q=(Q \m 이상)$$

Q는 연료 연소 동안 방출되는 열량, J입니다.

m은 연료의 질량, kg입니다.

국제 단위 시스템 SI에서 q의 단위는 J/kg입니다.

$$[q]=(J \kg 이상)$$

q의 큰 값을 나타내기 위해 킬로줄(kJ), 메가줄(MJ) 및 기가줄(GJ)과 같은 오프 시스템 에너지 단위가 자주 사용됩니다.

다른 물질에 대한 q 값은 실험적으로 결정됩니다.

q를 알면 질량 m의 연료 연소로 인해 발생하는 열량 Q를 계산할 수 있습니다.

비연소열은 어떻게 측정합니까?

q를 측정하기 위해 열량계라는 장치가 사용됩니다(calor - heat, metreo - measure).

연료의 일부가 담긴 용기는 장치 내부에서 연소됩니다. 용기를 알려진 질량의 물에 넣습니다. 연소의 결과로 방출된 열이 물을 가열합니다. 물의 질량 값과 온도 변화를 통해 연소열을 계산할 수 있습니다. 다음으로, q는 위의 공식에 의해 결정됩니다.

쌀. 3. 연소 비열 측정.

q 값을 찾을 수 있는 위치

특정 유형의 연료에 대한 비연소 열 값에 대한 정보는 기술 참고서 또는 인터넷 리소스의 전자 버전에서 찾을 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 테이블 형식으로 제공됩니다.

비연소열, q

조사한 자원, 현대 종연료가 제한되어 있습니다. 따라서 앞으로는 다른 에너지원으로 대체될 것입니다.

• 핵 반응의 에너지를 사용하는 원자;
• 태양광 에너지를 열과 전기로 변환하는 태양열;
• 바람;
• 천연 온천의 열을 이용한 지열.

우리는 무엇을 배웠습니까?

그래서 연료가 연소될 때 많은 열이 발생하는 이유를 알아보았습니다. 특정 질량 m의 연료가 연소되는 동안 방출되는 열량을 계산하려면 q 값 - 이 연료의 비연소열을 알아야 합니다. q 값은 열량 측정법에 의해 실험적으로 결정되었으며 참고서에 나와 있습니다.

주제퀴즈

보고서 평가

평균 평점: 4.2. 총 평점: 65.

일정량의 연료가 연소되면 측정 가능한 양의 열이 방출됩니다. 국제 단위계에 따르면 값은 kg 또는 m3당 줄로 표시됩니다. 그러나 매개변수는 kcal 또는 kW로도 계산할 수 있습니다. 값이 연료의 측정 단위와 관련된 경우 특정 값이라고 합니다.

다른 연료의 발열량은 얼마입니까? 액체, 고체 및 기체 물질에 대한 표시기의 값은 얼마입니까? 이 질문에 대한 답변은 기사에 자세히 설명되어 있습니다. 또한 재료의 비열을 보여주는 표를 준비했습니다. 이 정보는 고에너지 유형의 연료를 선택할 때 유용합니다.

연소 중 에너지 방출은 고효율과 유해 물질 생성의 부재라는 두 가지 매개 변수로 특성화되어야 합니다.

인공연료는 천연가공과정에서 얻음 -. 응집 상태에 관계없이 화학 성분의 물질에는 가연성 부분과 불연성 부분이 있습니다. 첫 번째는 탄소와 수소입니다. 두 번째는 물, 무기염, 질소, 산소, 금속으로 구성됩니다.

연료는 응집 상태에 따라 액체, 고체 및 기체로 나뉩니다. 각 그룹은 추가로 자연 및 인공 하위 그룹(+)으로 분기됩니다.

그러한 "혼합물" 1kg을 태울 때 다른 양의 에너지가 방출됩니다. 이 에너지의 양은 가연성 부분, 습도, 회분 함량 및 기타 구성 요소와 같은 요소의 비율에 따라 다릅니다.

연료의 연소열(HCT)은 더 높고 더 낮은 두 가지 수준에서 형성됩니다. 첫 번째 지표는 수분 응축으로 인해 얻어지며 두 번째 지표에서는 이 요소가 고려되지 않습니다.

연료의 필요성과 비용을 계산하는 데 가장 낮은 TCT가 필요하며 이러한 지표의 도움으로 열 균형이 집계되고 연료 작동식 설비의 효율성이 결정됩니다.

TST는 분석적으로 또는 실험적으로 계산할 수 있습니다. 연료의 화학 조성을 알고 있는 경우 Mendeleev 공식이 적용됩니다. 실험 절차는 연료 연소 중 열의 실제 측정을 기반으로 합니다.

이 경우 열량계 및 온도 조절 장치와 함께 열량계 폭탄과 같은 특수 연소 폭탄이 사용됩니다.

계산 기능은 각 연료 유형에 따라 다릅니다. 예: 엔진의 TCT 내부 연소액체가 실린더에서 응축되지 않기 때문에 가장 낮은 값에서 계산됩니다.

액체 물질의 매개변수

고체 물질과 같은 액체 물질은 탄소, 수소, 황, 산소, 질소 성분으로 분해됩니다. 백분율은 중량으로 표시됩니다.

내부 유기 연료 밸러스트는 산소와 질소로 형성되며 이러한 구성 요소는 연소되지 않으며 조건부로 구성에 포함됩니다. 외부 안정기는 습기와 재로 형성됩니다.

가솔린에서는 높은 연소 비열이 관찰됩니다. 브랜드에 따라 43-44MJ입니다.

항공 등유 - 42.9MJ에 대해서도 유사한 연소 비열 지표가 결정됩니다. 디젤 연료는 또한 발열량 측면에서 리더 범주에 속합니다(43.4-43.6 MJ).

상대적으로 낮은 TST 값은 액체 로켓 연료인 에틸렌 글리콜의 특징입니다. 알코올과 아세톤은 최소 연소 비열이 다릅니다. 그들의 성능은 기존의 모터 연료보다 훨씬 낮습니다.

기체 연료의 특성

기체 연료는 일산화탄소, 수소, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 에틸렌, 벤젠, 황화수소 및 기타 성분으로 구성됩니다. 이 수치는 부피에 대한 백분율로 표시됩니다.

수소는 연소열이 가장 높습니다. 연소할 때 물질 1kg은 119.83MJ의 열을 방출합니다. 그러나 그것은 높은 수준의 폭발성을 가지고 있습니다.

높은 발열량은 천연 가스에서도 관찰됩니다.

그들은 kg 당 41-49 MJ와 같습니다. 그러나 예를 들어 순수한 메탄은 연소열이 더 높습니다(kg당 50MJ).

지표 비교표

표는 액체, 고체, 기체 연료의 연소 질량 비열 값을 보여줍니다.

연료의 종류	단위 신부님.	비연소열
		엠제이	kW	kcal
장작: 참나무, 자작나무, 물푸레나무, 너도밤나무, 서어나무	킬로그램	15	4,2	2500
장작: 낙엽송, 소나무, 가문비나무	킬로그램	15,5	4,3	2500
갈탄	킬로그램	12,98	3,6	3100
석탄	킬로그램	27,00	7,5	6450
숯	킬로그램	27,26	7,5	6510
무연탄	킬로그램	28,05	7,8	6700
목재 펠릿	킬로그램	17,17	4,7	4110
밀짚 펠릿	킬로그램	14,51	4,0	3465
해바라기 펠릿	킬로그램	18,09	5,0	4320
톱밥	킬로그램	8,37	2,3	2000
종이	킬로그램	16,62	4,6	3970
덩굴	킬로그램	14,00	3,9	3345
천연 가스	m3	33,5	9,3	8000
액화 가스	킬로그램	45,20	12,5	10800
가솔린	킬로그램	44,00	12,2	10500
디즈. 연료	킬로그램	43,12	11,9	10300
메탄	m3	50,03	13,8	11950
수소	m3	120	33,2	28700
둥유	킬로그램	43.50	12	10400
연료 유	킬로그램	40,61	11,2	9700
기름	킬로그램	44,00	12,2	10500
프로판	m3	45,57	12,6	10885
에틸렌	m3	48,02	13,3	11470

이 표는 수소가 기체 물질뿐만 아니라 모든 물질 중에서 가장 높은 TST를 가지고 있음을 보여줍니다. 고에너지 연료에 속합니다.

수소의 연소 생성물은 일반 물입니다. 이 공정은 용광로 슬래그, 재, 일산화탄소 및 이산화탄소를 배출하지 않아 물질을 환경 친화적인 연료로 만듭니다. 그러나 폭발성이 있고 밀도가 낮아 액화 및 운송이 어렵다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

다양한 종류의 나무의 발열량. m 3 및 kg 당 지표 비교.

TST는 연료의 가장 중요한 열 및 작동 특성입니다. 이 표시기는 열 엔진, 발전소, 산업, 가정 난방 및 요리와 같은 인간 활동의 다양한 영역에서 사용됩니다.

발열량은 방출되는 에너지 정도와 관련하여 다양한 유형의 연료를 비교하고 필요한 연료 질량을 계산하며 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

추가할 사항이 있거나 다양한 연료 유형의 발열량에 대해 질문이 있습니까? 출판물에 대한 의견을 남기고 토론에 참여할 수 있습니다. 문의 양식은 하단 블록에 있습니다.

표는 연료(액체, 고체 및 기체) 및 기타 가연성 물질의 질량 비열을 나타냅니다. 석탄, 장작, 코크스, 이탄, 등유, 기름, 알코올, 휘발유, 천연 가스 등과 같은 연료가 고려됩니다.

테이블 목록:

발열 연료 산화 반응에서 화학 에너지는 일정량의 열을 방출하여 열 에너지로 변환됩니다. 결과적인 열에너지를 연료의 연소열이라고 합니다. 그것은 화학 성분, 습도에 따라 다르며 주된 것입니다. 1kg의 질량 또는 1m3의 부피를 나타내는 연료의 발열량은 질량 또는 체적 고유 발열량을 형성합니다.

연료의 비연소열은 고체, 액체 또는 기체 연료의 단위 질량 또는 부피가 완전히 연소되는 동안 방출되는 열의 양입니다. 국제 단위계에서 이 값은 J / kg 또는 J / m 3 단위로 측정됩니다.

연료의 비연소열은 실험적으로 결정되거나 분석적으로 계산될 수 있습니다.발열량을 결정하기 위한 실험적 방법은 예를 들어 온도 조절 장치와 연소 폭탄이 있는 열량계에서 연료 연소 중에 방출되는 열량의 실제 측정을 기반으로 합니다. 알려진 연료의 경우 화학적 구성 요소연소 비열은 Mendeleev의 공식에서 결정할 수 있습니다.

연소 비열이 높고 낮습니다.총 발열량은 연료에 포함된 수분의 증발에 소비된 열을 고려하여 연료가 완전히 연소되는 동안 방출되는 최대 열량과 같습니다. 낮은 발열량은 연료의 수분과 연소 중에 물로 변하는 유기물의 수소로부터 형성되는 응축열의 값만큼 높은 값보다 작습니다.

열 공학 계산뿐만 아니라 연료 품질 지표를 결정하기 위해 일반적으로 가장 낮은 비열을 사용, 이는 연료의 가장 중요한 열 및 작동 특성이며 아래 표에 나와 있습니다.

고체 연료(석탄, 장작, 이탄, 코크스)의 연소 비열

표는 MJ/kg 단위의 건조 고체 연료의 비열 값을 보여줍니다. 표의 연료는 알파벳 순서로 이름별로 정렬되어 있습니다.

고려되는 고체 연료 중에서 점결탄은 발열량이 가장 높습니다. 연소 비열은 36.3 MJ/kg(또는 SI 단위로 36.3·10 6 J/kg)입니다. 또한 석탄, 무연탄, 숯, 갈탄은 발열량이 높은 것이 특징입니다.

에너지 효율이 낮은 연료에는 목재, 장작, 화약, 프레즈토르프, 오일 셰일이 포함됩니다. 예를 들어 장작의 비열은 8.4 ... 12.5이고 화약은 3.8 MJ / kg입니다.

고체 연료(석탄, 장작, 이탄, 코크스)의 연소 비열

연료
무연탄	26,8…34,8
우드 펠릿(필렛)	18,5
장작 건조	8,4…11
마른 자작나무 장작	12,5
가스 콜라	26,9
고로 코크스	30,4
세미 콜라	27,3
가루	3,8
슬레이트	4,6…9
오일 셰일	5,9…15
고체 추진제	4,2…10,5
이탄	16,3
섬유질 토탄	21,8
밀링 피트	8,1…10,5
이탄 부스러기	10,8
갈탄	13…25
갈탄(연탄)	20,2
갈탄(먼지)	25
도네츠크 석탄	19,7…24
숯	31,5…34,4
석탄	27
점결탄	36,3
쿠즈네츠크 석탄	22,8…25,1
첼랴빈스크 석탄	12,8
에키바스투즈 석탄	16,7
프레즈토르프	8,1
광재	27,5

액체 연료(알코올, 휘발유, 등유, 기름)의 연소 비열

액체 연료 및 기타 유기 액체의 비열에 대한 표가 제공됩니다. 가솔린, 디젤 연료 및 오일과 같은 연료는 연소 중 높은 열 방출을 특징으로 한다는 점에 유의해야 합니다.

알코올과 아세톤의 연소 비열은 기존의 자동차 연료보다 훨씬 낮습니다. 또한 액체 추진제는 발열량이 상대적으로 낮으며 이러한 탄화수소 1kg을 완전 연소시키면 각각 9.2MJ 및 13.3MJ에 해당하는 열량이 방출됩니다.

액체 연료(알코올, 휘발유, 등유, 기름)의 연소 비열

연료	비연소열, MJ/kg
아세톤	31,4
가솔린 A-72(GOST 2084-67)	44,2
항공 가솔린 B-70(GOST 1012-72)	44,1
가솔린 AI-93(GOST 2084-67)	43,6
벤젠	40,6
겨울 디젤 연료(GOST 305-73)	43,6
여름 디젤 연료(GOST 305-73)	43,4
액체 추진제(등유 + 액체 산소)	9,2
항공 등유	42,9
조명 등유(GOST 4753-68)	43,7
자일 렌	43,2
고유황 연료유	39
저유황 연료유	40,5
저유황 연료유	41,7
유황 연료유	39,6
메틸알코올(메탄올)	21,1
n-부틸알코올	36,8
기름	43,5…46
오일 메탄	21,5
톨루엔	40,9
백정(GOST 313452)	44
에틸렌 글리콜	13,3
에틸알코올(에탄올)	30,6

기체 연료 및 가연성 가스의 연소 비열

MJ/kg 차원의 기체 연료 및 기타 가연성 기체의 비연소열 표가 제시되어 있습니다. 고려된 가스 중에서 가장 큰 질량의 연소 비열이 다릅니다. 이 가스 1kg이 완전히 연소되면 119.83MJ의 열이 방출됩니다. 또한 천연 가스와 같은 연료는 발열량이 높습니다. 천연 가스의 비열은 41 ... 49 MJ/kg(순수 50 MJ/kg의 경우)입니다.

기체 연료 및 가연성 가스(수소, 천연 가스, 메탄)의 연소 비열

연료	비연소열, MJ/kg
1-부텐	45,3
암모니아	18,6
아세틸렌	48,3
수소	119,83
수소, 메탄과의 혼합물(질량 기준으로 50% H 2 및 50% CH 4)	85
수소, 메탄 및 일산화탄소와의 혼합물(33-33-33질량%)	60
수소, 일산화탄소와의 혼합물(질량 기준으로 50% H 2 50% CO 2)	65
고로 가스	3
콜라 오븐 가스	38,5
LPG 액화 탄화수소 가스(프로판-부탄)	43,8
이소부탄	45,6
메탄	50
n-부탄	45,7
n-헥산	45,1
n-펜탄	45,4
관련 가스	40,6…43
천연 가스	41…49
프로파디엔	46,3
프로판	46,3
프로필렌	45,8
프로필렌, 수소 및 일산화탄소와의 혼합물(90%-9%-1중량%)	52
에탄	47,5
에틸렌	47,2

일부 가연성 물질의 연소 비열

일부 가연성 물질(목재, 종이, 플라스틱, 짚, 고무 등)의 비연소열에 대한 표가 제공됩니다. 연소 중 열 방출이 높은 재료에 주목해야 합니다. 이러한 재료에는 다양한 유형의 고무, 발포 폴리스티렌(폴리스티렌), 폴리프로필렌 및 ​​폴리에틸렌이 포함됩니다.

일부 가연성 물질의 연소 비열

연료	비연소열, MJ/kg
종이	17,6
레더렛	21,5
목재(수분 함량이 14%인 막대)	13,8
스택에 나무	16,6
참나무	19,9
가문비 나무	20,3
나무 녹색	6,3
소나무	20,9
카프론	31,1
탄수화물 제품	26,9
판지	16,5
스티렌-부타디엔 고무 SKS-30AR	43,9
천연 고무	44,8
인조 고무	40,2
고무 SCS	43,9
클로로프렌 고무	28
폴리염화비닐리놀륨	14,3
2층 폴리염화비닐 리놀륨	17,9
펠트 기반의 리놀륨 폴리염화비닐	16,6
따뜻한 기준으로 리놀륨 폴리 염화 비닐	17,6
패브릭 기반의 리놀륨 폴리염화비닐	20,3
리놀륨 고무(relin)	27,2
파라핀 고체	11,2
폴리폼 PVC-1	19,5
폴리폼 FS-7	24,4
폴리폼 FF	31,4
발포 폴리스티렌 PSB-S	41,6
폴리 우레탄 발포체	24,3
섬유판	20,9
폴리염화비닐(PVC)	20,7
폴리카보네이트	31
폴리프로필렌	45,7
폴리스티렌	39
고밀도 폴리에틸렌	47
저압 폴리에틸렌	46,7
고무	33,5
루베로이드	29,5
그을음 채널	28,3
건초	16,7
빨대	17
유기 유리(플렉시 유리)	27,7
텍스타일라이트	20,9
톨	16
티엔티	15
면	17,5
셀룰로오스	16,4
양모 및 양모 섬유	23,1

출처:

1. GOST 147-2013 고체 광물 연료. 더 높은 발열량의 결정 및 더 낮은 발열량의 계산.
2. GOST 21261-91 석유 제품. 총 발열량을 결정하고 순 발열량을 계산하는 방법.
3. GOST 22667-82 가연성 천연 가스. 발열량, 상대 밀도 및 워베 수를 결정하는 계산 방법.
4. GOST 31369-2008 천연 가스. 구성 요소 구성에 따라 발열량, 밀도, 상대 밀도 및 Wobbe 수를 계산합니다.
5. Zemsky G. T. 무기 및 유기 재료의 가연성 특성: 참고서 M.: VNIIPO, 2016 - 970 p.