Сделай краткий конспект
Сверь числа и знаки с фото.
§ 13. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
До сих пор мы рассматривали процессы, в которых не происходило образование новых веществ. При получении же энергии [неразборчиво] топлива. При горении топлива — один вид энергии превращается в другой, т. е. происходит химическая реакция. При этом выделяется энергия (например, окружающим телам передаётся количество теплоты).
Уголь, нефть, бензин, керосин, природный газ, торф, дрова — всё это топливо. При горении топлива выделяется энергия. Каждому виду топлива соответствует определённое количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Эту величину называют удельной теплотой сгорания топлива.
Обозначают её буквой \(q\). Единица удельной теплоты сгорания — джоуль на килограмм \(\left(\frac{Дж}{кг}\right)\).
Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива массой \(m\), вычисляют по формуле \[Q = qm.\]
Удельная теплота сгорания различных видов топлива имеет разные значения. Она определена опытным путём (табл. 2).
[Рисунок: модель молекулы углекислого газа — два красных атома кислорода и один чёрный атом углерода, соединённые связями; рядом обозначения C и O.] Рис. 29. Строение молекулы углекислого газа (соединение атома углерода и двух атомов кислорода).
Таблица 2. Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива
Вещество | \(q\), \(10^7\) \(\frac{Дж}{кг}\) | Вещество | \(q\), \(10^7\) \(\frac{Дж}{кг}\) Порох | 0,38 | Древесный уголь | 3,4 Дрова сухие | 1,0 | Природный газ | 4,4 Торф | 1,4 | Нефть | 4,4 Каменный уголь | 2,7 | Бензин | 4,6 Спирт | 2,7 | Керосин | 4,6 Антрацит | 3,0 | Водород | 12
Например, удельная теплота сгорания торфа \(1{,}4 \cdot 10^7\) \(\frac{Дж}{кг}\). Это означает, что при полном сгорании торфа массой 1 кг выделяется \(1{,}4 \cdot 10^7\) Дж энергии. При полном сгорании 2 кг торфа выделится энергии в 2 раза больше — \(2{,}8 \cdot 10^7\) Дж.
При полном сгорании топлива массой \(m\) выделяется количество теплоты: \[Q = qm.\]
Краткий ответ: при полном сгорании топлива выделяется количество теплоты
\[ Q = qm, \]
где \(q\) — удельная теплота сгорания топлива, \(m\) — масса сгоревшего топлива.
Конспект по теме «Энергия топлива. Удельная теплота сгорания»
Топливо и горение. Топливо — вещество, при сгорании которого выделяется энергия. Горение — химическая реакция; внутренняя энергия топлива частично превращается в теплоту.
Удельная теплота сгорания \(q\) — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.
Единица измерения:
\[ \frac{Дж}{кг}. \]Формула количества теплоты: \[ Q = qm, \] где \(Q\) — выделившаяся теплота, Дж; \(q\) — удельная теплота сгорания, Дж/кг; \(m\) — масса топлива, кг.
Смысл формулы. \(q\) — это «энергия с одного килограмма». Если сгорает \(m\) кг, то теплоты выделяется в \(m\) раз больше. Поэтому \(Q\) прямо пропорционально массе топлива.
Обратные формулы: \[ m = \frac{Q}{q}, \qquad q = \frac{Q}{m}. \]
Работа с таблицей. Значения \(q\) в таблице даны в \(10^7\) Дж/кг. Например, для торфа \(q = 1{,}4\cdot10^7\) Дж/кг, для бензина — \(4{,}6\cdot10^7\) Дж/кг, для водорода — \(12\cdot10^7\) Дж/кг.
Пример. При полном сгорании 2 кг торфа: \[ Q = 1{,}4\cdot10^7 \cdot 2 = 2{,}8\cdot10^7 \text{ Дж}. \]
Проверка: \(\frac{Дж}{кг}\cdot кг = Дж\), то есть единицы получаются верные. Пример с торфом совпадает с учебником.
Не путай: \(q\) — теплота сгорания 1 кг топлива, а удельная теплоёмкость \(c\) — количество теплоты для нагревания 1 кг вещества на 1 °C.
Обсуждение
1 сообщениеРеши
