WikiZero - Теплота згоряння

Найвищі значення теплоти згорання природних газів з різних джерел [ правити | правити код ]
Необхідна кількість електроенергії для роботи лампочки потужністю 100 Вт протягом року (876 кВтг на...

open wikipedia design.

Теплота згоряння - кількість виділилася теплоти при повному згоранні масової (для твердих і рідких речовин) або об'ємної (для газоподібних) одиниці речовини. вимірюється в джоулях або калоріях . Теплота згоряння, віднесена до одиниці маси або обсягу палива, називається питомою теплотою згоряння . В системі СІ: Дж / кг. Також досить часто використовуються позасистемні одиниці виміру: кДж / кг, МДж / кг і ккал / кг.

Для її вимірювання користуються методами калориметрії . Теплота згоряння визначається хімічним складом горючої речовини. Вміщені в пальному речовині хімічні елементи позначаються прийнятими символами З , Н , Про , N , S , а зола і вода - символами А і W відповідно.

Теплота згоряння може бути віднесена до робочої масі горючої речовини Q P {\ displaystyle Q ^ {P}} $Теплота згоряння може бути віднесена до робочої масі горючої речовини Q P {\ displaystyle Q ^ {P}} , Тобто до пального речовини в тому вигляді, в якому воно надходить до споживача; до сухої маси речовини Q C {\ displaystyle Q ^ {C}} ; до горючій масі речовини Q Γ {\ displaystyle Q ^ {\ Gamma}} , Тобто до пального речовини, що не містить вологи і золи$ , Тобто до пального речовини в тому вигляді, в якому воно надходить до споживача; до сухої маси речовини Q C {\ displaystyle Q ^ {C}}

; до горючій масі речовини Q Γ {\ displaystyle Q ^ {\ Gamma}}

, Тобто до пального речовини, що не містить вологи і золи.

Розрізняють вищу (Q B {\ displaystyle Q_ {B}} $Розрізняють вищу (Q B {\ displaystyle Q_ {B}} ) І нижчу (Q H {\ displaystyle Q_ {H}} ) Теплоту згоряння$ ) І нижчу (Q H {\ displaystyle Q_ {H}} ) Теплоту згоряння.

Під вищої теплотою згоряння розуміють ту кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні речовини, включаючи теплоту конденсації водяної пари при охолодженні продуктів згоряння.

Нижча теплота згоряння відповідає тій кількості теплоти, що виділяється при повному згорянні, без урахування теплоти конденсації водяної пари. Теплоту конденсації водяної пари також називають прихованою теплотою паротворення (конденсації).

Нижча і вища теплота згоряння пов'язані співвідношенням: Q B = Q H + k (W + 9 H) {\ displaystyle Q_ {B} = Q_ {H} + k (W + 9H)} $Нижча і вища теплота згоряння пов'язані співвідношенням: Q B = Q H + k (W + 9 H) {\ displaystyle Q_ {B} = Q_ {H} + k (W + 9H)} ,$ ,

де k - коефіцієнт, що дорівнює 25 кДж / кг (6 ккал / кг); W - кількість води в пальному речовині,% (по масі); Н - кількість водню в пальному речовині,% (по масі).

Таким чином, вища теплота згоряння - це кількість теплоти, що виділилася при повному згорянні одиниці маси або обсягу (для газу) горючої речовини і охолодженні продуктів згоряння до температури точки роси. У теплотехнічних розрахунках вища теплота згоряння приймається як 100%. Прихована теплота згоряння газу - це теплота, яка виділяється при конденсації водяної пари, що містяться в продуктах згоряння. Теоретично вона може досягати 11%.

На практиці не вдається охолодити продукти згоряння до повної конденсації, і тому введено поняття нижчої теплоти згорання (QHp), яку отримують, віднімаючи з вищої теплоти згорання теплоту пароутворення водяної пари як містяться в речовині, так і утворилися при його спалюванні. На пароутворення 1 кг водяної пари витрачається 2514 кДж / кг (600 ккал / кг). Нижча теплота згоряння для рідкого і твердого речовини визначається за формулами (кДж / кг або ккал / кг):

QHP = QBP - 2514 ⋅ ((9 HP + WP) / 100) {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P} = Q_ {B} ^ {P} -2514 \ cdot ((9H ^ {P} + W ^ {P}) / 100)} $QHP = QBP - 2514 ⋅ ((9 HP + WP) / 100) {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P} = Q_ {B} ^ {P} -2514 \ cdot ((9H ^ {P} + W ^ {P}) / 100)}$

або

QHP = QBP - 600 ⋅ ((9 HP + WP) / 100) {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P} = Q_ {B} ^ {P} -600 \ cdot ((9H ^ {P} + W ^ {P}) / 100)} $QHP = QBP - 600 ⋅ ((9 HP + WP) / 100) {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P} = Q_ {B} ^ {P} -600 \ cdot ((9H ^ {P} + W ^ {P}) / 100)} , Де:$ , Де:

• 2514 - теплота пароутворення при температурі 0 ° C і атмосферному тиску, кДж / кг;

• H P {\ displaystyle H ^ {P}} $• H P {\ displaystyle H ^ {P}} і W P {\ displaystyle W ^ {P}} - вміст водню і водяної пари в робочому паливі,%;$ і W P {\ displaystyle W ^ {P}} - вміст водню і водяної пари в робочому паливі,%;

• 9 - коефіцієнт, що показує, що при згорянні 1 кг водню в поєднанні з киснем утворюється 9 кг води.

Теплота згоряння є найбільш важливою характеристикою палива, так як визначає кількість тепла, одержуваного при спалюванні 1 кг твердого або рідкого палива або 1 м³ газоподібного палива в кДж / кг (ккал / кг). 1 ккал = 4,1868 або 4,19 кДж.

Нижча теплота згоряння визначається експериментально для кожної речовини і є довідковою величиною. Також її можна визначити для твердих і рідких матеріалів, при відомому елементарному складі, розрахунковим способом відповідно до формули Д. І. Менделєєва, кДж / кг або ккал / кг:

QHP = 339 ⋅ CP + 1256 ⋅ HP - 109 ⋅ (OP - SLP) - 25.14 ⋅ (9 ⋅ HP + WP) {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P} = 339 \ cdot C ^ {P} +1256 \ cdot H ^ {P} -109 \ cdot (O ^ {P} -S_ {L} ^ {P}) - 25.14 \ cdot (9 \ cdot H ^ {P} + W ^ {P})}

або

QHP = 81 ⋅ CP + 246 ⋅ HP - 26 ⋅ (OP + SLP) - 6 ⋅ WP {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P} = 81 \ cdot C ^ {P} +246 \ cdot H ^ {P} -26 \ cdot (O ^ {P} + S_ {L} ^ {P}) - 6 \ cdot W ^ {P}} $QHP = 81 ⋅ CP + 246 ⋅ HP - 26 ⋅ (OP + SLP) - 6 ⋅ WP {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P} = 81 \ cdot C ^ {P} +246 \ cdot H ^ {P} -26 \ cdot (O ^ {P} + S_ {L} ^ {P}) - 6 \ cdot W ^ {P}} , Де:$ , Де:

C P {\ displaystyle C_ {P}} $C P {\ displaystyle C_ {P}} , H P {\ displaystyle H_ {P}} , O P {\ displaystyle O_ {P}} , S L P {\ displaystyle S_ {L} ^ {P}} , W P {\ displaystyle W_ {P}} - вміст у робочій масі палива вуглецю, водню, кисню, летючої сірки і вологи в% (по масі)$ , H P {\ displaystyle H_ {P}} , O P {\ displaystyle O_ {P}} , S L P {\ displaystyle S_ {L} ^ {P}} , W P {\ displaystyle W_ {P}} - вміст у робочій масі палива вуглецю, водню, кисню, летючої сірки і вологи в% (по масі).

Для порівняльних розрахунків використовується так зване паливо умовне , Що має питому теплоту згоряння, рівну 29308 кДж / кг (7000 ккал / кг).

У Росії теплові розрахунки (наприклад, розрахунок теплового навантаження для визначення категорії приміщення щодо вибухопожежної та пожежної небезпеки [1] ) Зазвичай ведуть по нижчій теплоті згоряння, в США, Великобританії, Франції - по вищій. У Великобританії і США до впровадження метричної системи заходів питома теплота згоряння вимірювалася в британських теплових одиницях (BTU) на фунт (Lb) (1Btu / lb = 2,326 кДж / кг).

Речовини і матеріали Нижча теплота згоряння при постійному тиску Q H P {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P}} $Речовини і матеріали Нижча теплота згоряння при постійному тиску Q H P {\ displaystyle Q_ {H} ^ {P}} , МДж / кг Бензин 41,87 [2] гас 42,9-43,12 [3] Папір (книги, журнали) 13,4 [4] Деревина (бруски W = 14%) 13,8 [4] Каучук натуральний 44,73-44,8 [4] Лінолеум полівінілхлоридний 14,31 [4] Гума 33,52 Волокно штапельне 13,8 Поліетилен 47,14 [4] полістирол 39 [4] Бавовна розпушений 15,7 [4]$ , МДж / кг Бензин 41,87 [2] гас 42,9-43,12 [3] Папір (книги, журнали) 13,4 [4] Деревина (бруски W = 14%) 13,8 [4] Каучук натуральний 44,73-44,8 [4] Лінолеум полівінілхлоридний 14,31 [4] Гума 33,52 Волокно штапельне 13,8 Поліетилен 47,14 [4] полістирол 39 [4] Бавовна розпушений 15,7 [4]

Найвищі значення теплоти згорання природних газів з різних джерел [ правити | правити код ]

дані отримані Міжнародним енергетичним агентством . [5]

Необхідна кількість електроенергії для роботи лампочки потужністю 100 Вт протягом року (876 кВтг на рік) [ правити | правити код ]

Кількість палива, необхідного для отримання зазначеної нижче електроенергії, розраховане при 100% ефективності перетворення теплової енергії в електричну. Так як більшість електрогенеруючих установок і розподільних систем досягають ефективності (ККД) близько 30% - 35%, фактична кількість палива, використовуваного для харчування лампочки потужністю 100 Вт, буде приблизно в три рази більше вказаної кількості.

↑ НПБ 105-03
↑ Теплота згоряння Автоматичні системи пожежогасіння, установки пожежогасіння, проект сигналізації, обслуговування сигналізації, зрошувачі: спринклери і дренчери, монтаж пожежної сигналізації, пожежна експертиза, вогнезахисна фарба, покриття і склади, обробка вогнезахисна, вогнезахист конструкцій, металоконструкцій, системи пожежної безпеки, пожежні категорії, план евакуації, охоронно пожежна сигналізація, протипожежні ворота, двері металеві, системи пожежної сигналізації, автоматичне пожежогасіння, протипожежні Жарнов захист, монтаж ОПС (Рос.). stopfire.ru. Дата звернення 19 жовтня 2017.
↑ ГОСТ 10227-86. Палива для реактивних двигунів. Палива для реактивних двигунів. (неопр.). www.nge.ru. Дата звернення 19 жовтня 2017.
↑ 1 2 3 4 5 6 7 ТОВ "Аудит пожежної безпеки" (неопр.). pozharaudit.ru. Дата звернення 19 жовтня 2017.
↑ Key World Energy Statistics (2005), page 59

Фізичний енциклопедичний словник
Велика Радянська Енциклопедія
Посібник до НПБ 105-95