Se știe că sursa de energie folosită în industrie, transport, agricultură, în viața de zi cu zi, este combustibilul. Acestea sunt cărbunele, petrolul, turba, lemnul de foc, gazele naturale etc. Când combustibilul este ars, se eliberează energie. Să încercăm să ne dăm seama cum se eliberează energia în acest caz.

Să ne amintim structura moleculei de apă (Fig. 16, a). Este format dintr-un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen. Dacă o moleculă de apă este împărțită în atomi, atunci este necesar să depășești forțele de atracție dintre atomi, adică să lucrezi și, prin urmare, să consumi energie. În schimb, dacă atomii se combină pentru a forma o moleculă, se eliberează energie.

Utilizarea combustibilului se bazează tocmai pe fenomenul de eliberare a energiei atunci când atomii se combină. De exemplu, atomii de carbon conținuți în combustibil sunt combinați cu doi atomi de oxigen în timpul arderii (Fig. 16, b). În acest caz, se formează o moleculă de monoxid de carbon - dioxid de carbon - și se eliberează energie.

Orez. 16. Structura moleculelor:
o apă; b - conectarea unui atom de carbon și a doi atomi de oxigen într-o moleculă de dioxid de carbon

Când proiectează motoare, un inginer trebuie să știe exact câtă căldură poate elibera combustibilul ars. Pentru a face acest lucru, este necesar să se determine experimental câtă căldură va fi eliberată în timpul arderii complete a aceleiași mase de combustibil de diferite tipuri.

Cantitatea fizică care arată cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii complete a unui combustibil care cântărește 1 kg se numește căldură specifică de ardere a combustibilului.

Căldura specifică arderea se notează cu litera q. Unitatea de căldură specifică de ardere este 1 J/kg.

Căldura specifică de ardere este determinată experimental folosind instrumente destul de complexe.

Rezultatele datelor experimentale sunt prezentate în tabelul 2.

masa 2

Acest tabel arată că căldura specifică de ardere, de exemplu, a benzinei este de 4,6 10 7 J / kg.

Aceasta înseamnă că odată cu arderea completă a benzinei cu o greutate de 1 kg, se eliberează 4,6 10 7 J de energie.

Cantitatea totală de căldură Q degajată în timpul arderii a m kg de combustibil se calculează prin formula

Întrebări

1. Care este căldura specifică de ardere a combustibilului?
2. În ce unități se măsoară căldura specifică de ardere a combustibilului?
3. Ce înseamnă expresia „căldura specifică de ardere a combustibilului egală cu 1,4 10 7 J/kg”? Cum se calculează cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii combustibilului?

Exercițiul 9

1. Câtă căldură este eliberată în timpul arderii complete cărbune greutate 15 kg; alcool cu ​​greutatea de 200 g?
2. Câtă căldură va fi eliberată în timpul arderii complete a uleiului, a cărui masă este de 2,5 tone; kerosen, al cărui volum este de 2 litri, iar densitatea este de 800 kg / m 3?
3. Odată cu arderea completă a lemnului de foc uscat, s-au eliberat 50.000 kJ de energie. Cât lemn de foc a ars?

Sarcina

Folosind Tabelul 2, construiți un grafic cu bare pentru căldura specifică de ardere a lemnului de foc, alcoolului, uleiului, hidrogenului, alegând scara după cum urmează: lățimea dreptunghiului este de 1 celulă, înălțimea de 2 mm corespunde cu 10 J.

Temperatura de ardere a cărbunelui este considerată principalul criteriu care vă permite să evitați greșelile atunci când alegeți combustibil. De această valoare depinde în mod direct performanța cazanului, munca sa de înaltă calitate.

Opțiune de detectare a temperaturii

Iarna, problema încălzirii spațiilor rezidențiale este deosebit de relevantă. Datorită creșterii sistematice a costului transportatorilor de căldură, oamenii trebuie să caute alternative generare de energie termică.

Cea mai bună modalitate de a rezolva această problemă ar fi alegerea cazanelor cu combustibil solid care au optim caracteristicile de producție, reținere excelentă a căldurii.

Căldura specifică de ardere a cărbunelui este o cantitate fizică care arată cât de multă căldură poate fi eliberată în timpul arderii complete a unui kilogram de combustibil. Pentru ca centrala sa functioneze perioadă lungă de timp, este important să alegeți combustibilul potrivit pentru acesta. Căldura specifică de ardere a cărbunelui este mare (22 MJ/kg), astfel încât acest tip de combustibil este considerat optim pentru munca eficienta cazan.

Caracteristicile și proprietățile lemnului

În prezent, există o tendință de trecere de la instalațiile bazate pe procesul de ardere a gazelor la sistemele de încălzire casnică cu combustibil solid.

Nu toată lumea știe că crearea unui microclimat confortabil în casă depinde direct de calitatea combustibilului selectat. La fel de material tradițional folosit în astfel de cazane de incalzire, selectați lemnul.

În dur condiții climatice, caracterizat prin lungi si iarna rece, este destul de dificil să încălziți o locuință cu lemne pentru tot sezonul de încălzire. Cu o scădere bruscă a temperaturii aerului, proprietarul cazanului este forțat să-l folosească la limita capacităților maxime.

Atunci când alegeți lemnul ca combustibil solid, există probleme serioaseși neplăceri. În primul rând, observăm că temperatura de ardere a cărbunelui este mult mai mare decât cea a lemnului. Printre lipsurile şi de mare viteză arderea lemnelor de foc, care creează dificultăți serioase în funcționarea cazanului de încălzire. Proprietarul său este obligat să monitorizeze în mod constant disponibilitatea lemnului de foc în cuptor, o cantitate suficient de mare din acestea va fi necesară pentru sezonul de încălzire.

Opțiuni de cărbune

Temperatura de ardere este mult mai mare, deci această opțiune combustibilul este o alternativă excelentă la lemnul de foc convențional. De asemenea, remarcăm un indicator excelent al transferului de căldură, al duratei procesului de ardere și al consumului scăzut de combustibil. Există mai multe soiuri de cărbune asociate cu specificul mineritului, precum și cu adâncimea de apariție în interiorul pământului: piatră, maro, antracit.

Fiecare dintre aceste opțiuni are propriile calități și caracteristici distinctive care îi permit să fie utilizat cazane cu combustibil solid. Temperatura de ardere a cărbunelui în cuptor va fi minimă atunci când se folosește cărbune brun, deoarece conține suficient un numar mare de diverse impurități. În ceea ce privește indicatorii de transfer de căldură, valoarea lor este similară cu cea a lemnului. Reacția chimică de ardere este exotermă, căldura de ardere a cărbunelui este mare.

La cărbune, temperatura de aprindere ajunge la 400 de grade. Mai mult, puterea calorică a acestui tip de cărbune este destul de mare, astfel încât acest tip de combustibil este utilizat pe scară largă pentru încălzirea spațiilor rezidențiale.

Antracitul are eficiență maximă. Printre dezavantajele unui astfel de combustibil, subliniem costul ridicat al acestuia. Temperatura de ardere a acestui tip de cărbune ajunge la 2250 de grade. Nu există un astfel de indicator pentru orice combustibil solid extras din măruntaiele pământului.

Caracteristicile unui aragaz pe cărbune

Un astfel de dispozitiv are caracteristici de proiectare, implică reacția de piroliză a cărbunelui. nu se aplică mineralelor, a devenit un produs al activității umane.

Temperatura de ardere a cărbunelui este de 900 de grade, care este însoțită de eliberarea unei cantități suficiente de energie termică. Care este tehnologia pentru crearea unui produs atât de uimitor? Concluzia este o anumită prelucrare a lemnului, datorită căreia există o schimbare semnificativă a structurii sale, eliberarea excesul de umiditate. Un proces similar se realizează în cuptoare speciale. Principiul de funcționare a unor astfel de dispozitive se bazează pe procesul de piroliză. Cuptorul cu cărbune este format din patru componente de bază:

• camere de ardere;
• bază întărită;
• șemineu;
• compartiment de reciclare.

proces chimic

După ce intră în cameră, lemnele mocnește treptat. Acest proces are loc datorită prezenței în cuptor a unei cantități suficiente de oxigen gazos care susține arderea. Pe măsură ce mocnește, se eliberează o cantitate suficientă de căldură, excesul de lichid se transformă în abur.

Fumul degajat în timpul reacției merge în compartimentul de reciclare, unde arde complet și se eliberează căldură. îndeplinește câteva sarcini funcționale importante. Cu ajutorul lui, se formează cărbune și se menține o temperatură confortabilă în cameră.

Dar procesul de obținere a unui astfel de combustibil este destul de delicat și, cu cea mai mică întârziere, este posibilă arderea completă a lemnului de foc. Necesar în anumit timpîndepărtați semifabricatele carbonizate din cuptor.

Aplicarea cărbunelui

Dacă se observă lanțul tehnologic, se dovedește material grozav, care poate fi folosit pentru încălzirea completă a spațiilor rezidențiale în timpul iernii sezonul de incalzire. Desigur, temperatura de ardere a cărbunelui va fi mai mare, dar nu în toate regiunile un astfel de combustibil este accesibil.

Arderea cărbunelui începe la o temperatură de 1250 de grade. De exemplu, un cuptor de topire funcționează pe cărbune. Flacăra care se formează atunci când aerul este furnizat cuptorului topește ușor metalul.

Crearea condițiilor optime pentru ardere

Datorită temperaturii ridicate, toate elementele interne ale cuptorului sunt realizate din cărămizi refractare speciale. Pentru așezarea lor se folosește argila refractară. Când se creează condiții speciale, este foarte posibil să se obțină o temperatură în cuptor care depășește 2000 de grade. Fiecare tip de cărbune are propriul său punct de aprindere. După atingerea acestui indicator, este important să se mențină temperatura de aprindere prin furnizarea continuă a unei cantități în exces de oxigen în cuptor.

Printre dezavantajele acestui proces, evidențiem pierderea de căldură, deoarece o parte din energia degajată va trece prin conductă. Acest lucru duce la o scădere a temperaturii cuptorului. Pe parcursul studii experimentale oamenii de știință au reușit să stabilească diferite feluri combustibil excesul optim de oxigen. Datorită alegerii excesului de aer, se poate aștepta arderea completă a combustibilului. Drept urmare, puteți conta pe pierderea minimă de energie termică.

Concluzie

Valoarea comparativă a unui combustibil se măsoară prin puterea calorică a acestuia, măsurată în calorii. Având în vedere caracteristicile diferitelor sale tipuri, putem concluziona că este cărbunele tare care este tipul optim de cărbune tare. Mulți proprietari ai lor sisteme de incalzire se incearca sa foloseasca cazane care functioneaza pe combustibili mixti: solizi, lichidi, gazosi.

În această lecție, vom învăța cum să calculăm cantitatea de căldură pe care o eliberează combustibilul în timpul arderii. În plus, luați în considerare caracteristicile combustibilului - căldura specifică de ardere.

Deoarece întreaga noastră viață se bazează pe mișcare, iar mișcarea se bazează în mare parte pe arderea combustibilului, studiul acestui subiect este foarte important pentru înțelegerea subiectului „Fenomene termice”.

După ce am studiat probleme legate de cantitatea de căldură şi căldura specifică, sa luam in considerare cantitatea de căldură degajată în timpul arderii combustibilului.

Definiție

Combustibil- o substanta care in unele procese (combustie, reactii nucleare) degajă căldură. Este o sursă de energie.

Combustibilul se întâmplă solide, lichide și gazoase(Fig. 1).

Orez. 1. Tipuri de combustibil

• Combustibilii solizi sunt cărbune și turbă.
• Combustibilii lichizi sunt petrol, benzină și alte produse petroliere.
• Combustibilii gazoși includ gaz natural.
• Separat, se poate evidenția unul foarte comun în ultima vreme combustibil nuclear.

Arderea combustibilului este un proces chimic oxidativ. În timpul arderii, atomii de carbon se combină cu atomii de oxigen pentru a forma molecule. Ca urmare, este eliberată energie, pe care o persoană o folosește în propriile scopuri (Fig. 2).

Orez. 2. Formarea dioxidului de carbon

Pentru a caracteriza combustibilul, se folosește o astfel de caracteristică ca valoare calorica. Puterea calorică arată câtă căldură este eliberată în timpul arderii combustibilului (Fig. 3). În fizica calorică, conceptul corespunde căldura specifică de ardere a unei substanţe.

Orez. 3. Căldura specifică de ardere

Definiție

Căldura specifică de ardere - cantitate fizica, care caracterizează combustibilul, este numeric egală cu cantitatea de căldură care este eliberată în timpul arderii complete a combustibilului.

Căldura specifică de ardere este de obicei indicată cu litera . Unități:

În unitățile de măsură, nu există, deoarece arderea combustibilului are loc la o temperatură aproape constantă.

Căldura specifică de ardere este determinată empiric folosind instrumente sofisticate. Cu toate acestea, există tabele speciale pentru rezolvarea problemelor. Mai jos oferim valorile căldurii specifice de ardere pentru unele tipuri de combustibil.

Substanţă

Tabelul 4. Căldura specifică de ardere a unor substanţe

Din valorile date se poate observa că în timpul arderii se eliberează o cantitate imensă de căldură, prin urmare se folosesc unitățile de măsură (megajouli) și (gigajulii).

Pentru a calcula cantitatea de căldură care este eliberată în timpul arderii combustibilului, se utilizează următoarea formulă:

Aici: - masa combustibilului (kg), - căldura specifică de ardere a combustibilului ().

În concluzie, observăm că cea mai mare parte a combustibilului care este folosit de omenire este stocată cu ajutorul energiei solare. Cărbune, petrol, gaz - toate acestea s-au format pe Pământ datorită influenței Soarelui (Fig. 4).

Orez. 4. Formarea combustibilului

În lecția următoare, vom vorbi despre legea conservării și transformării energiei în procese mecanice și termice.

Listăliteratură

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizica 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Butard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizica 8. - M.: Iluminismul.

1. Portalul de internet „festival.1september.ru” ()
2. Portalul de internet „school.xvatit.com” ()
3. Portalul de internet „stringer46.narod.ru” ()

Teme pentru acasă

5. ECHILIBRUL TERMIC AL ARDELOR

Luați în considerare metodele de calcul echilibru termic procesul de ardere a gazelor, lichidelor și combustibili solizi. Calculul se reduce la rezolvarea următoarelor probleme.

· Determinarea căldurii de ardere (puterea calorică) a combustibilului.

· Determinarea temperaturii teoretice de ardere.

5.1. Căldura de ardere

Reacțiile chimice sunt însoțite de eliberarea sau absorbția de căldură. Când se eliberează căldură, reacția se numește exotermă, iar când este absorbită, se numește endotermă. Toate reacțiile de ardere sunt exoterme, iar produsele de ardere sunt compuși exotermi.

Eliberat (sau absorbit) în timpul cursului reactie chimica căldura se numește căldură de reacție. În reacțiile exoterme este pozitiv, în reacțiile endoterme este negativ. Reacția de ardere este întotdeauna însoțită de eliberarea de căldură. Căldura de ardere Q g(J/mol) este cantitatea de căldură care este eliberată în timpul arderii complete a unui mol de substanță și transformării unei substanțe combustibile în produse de ardere completă. Alunița este unitatea de bază SI pentru cantitatea unei substanțe. Un mol este o astfel de cantitate dintr-o substanță care conține același număr de particule (atomi, molecule etc.) precum există atomi în 12 g de izotop de carbon-12. Masa unei cantități dintr-o substanță egală cu 1 mol (moleculară sau Masă molară) coincide numeric cu greutatea moleculară relativă a substanței date.

De exemplu, greutatea moleculară relativă a oxigenului (O2) este 32, dioxidul de carbon (CO2) este 44, iar greutățile moleculare corespunzătoare ar fi M=32 g/mol și M=44 g/mol. Astfel, un mol de oxigen conține 32 de grame din această substanță, iar un mol de CO 2 conține 44 de grame de dioxid de carbon.

În calculele tehnice, nu se folosește adesea căldura de ardere Q g, și puterea calorică a combustibilului Q(J/kg sau J/m 3). Puterea calorică a unei substanțe este cantitatea de căldură care se degajă în timpul arderii complete a 1 kg sau 1 m 3 dintr-o substanță. Pentru substanțele lichide și solide, calculul se efectuează la 1 kg, iar pentru substanțele gazoase, la 1 m 3.

Cunoașterea căldurii de ardere și a puterii calorice a combustibilului este necesară pentru a calcula temperatura de ardere sau de explozie, presiunea de explozie, viteza de propagare a flăcării și alte caracteristici. Puterea calorică a combustibilului se determină fie experimental, fie prin calcul. La determinarea experimentală a puterii calorifice, o masă dată de combustibil solid sau lichid este arsă într-o bombă calorimetrică, iar în cazul combustibilului gazos, într-un calorimetru cu gaz. Aceste dispozitive măsoară căldura totală Q 0 , eliberat în timpul arderii unei probe de cântărire de combustibil m. Valoare calorica Q g se gaseste dupa formula

Relația dintre căldura de ardere și
puterea calorică a combustibilului

Pentru a stabili o relație între căldura de ardere și puterea calorică a unei substanțe, este necesar să scrieți ecuația pentru reacția chimică de ardere.

Produs ardere completă carbonul este dioxid de carbon:

C + O 2 → CO 2.

Produsul arderii complete a hidrogenului este apa:

2H2 + O2 → 2H2O.

Produsul arderii complete a sulfului este dioxidul de sulf:

S + O 2 → SO 2.

În același timp, azotul, halogenurile și alte elemente incombustibile sunt eliberate în formă liberă.

gaz combustibil

Ca exemplu, vom calcula puterea calorică a metanului CH 4, pentru care căldura de ardere este egală cu Q g=882.6 .

Determinați greutatea moleculară a metanului în conformitate cu acesta formula chimica(CH 4):

М=1∙12+4∙1=16 g/mol.

Să definim valoare calorica 1 kg metan:

Să aflăm volumul a 1 kg de metan, cunoscând densitatea lui ρ=0,717 kg/m 3 în condiții normale:

.

Determinați puterea calorică a 1 m 3 de metan:

Puterea calorică a oricăror gaze combustibile este determinată în mod similar. Pentru multe substanțe comune, valorile calorice și puterile calorice au fost măsurate cu mare precizie și sunt date în literatura de referință relevantă. Iată un tabel cu valorile calorice ale unora substante gazoase(Tabelul 5.1). Valoare Qîn acest tabel este dat în MJ / m 3 și în kcal / m 3, deoarece 1 kcal = 4,1868 kJ este adesea folosit ca unitate de căldură.

Tabelul 5.1

Puterea calorică a combustibililor gazoși

Substanţă			Acetilenă
Q

lichid combustibil sau solid

Ca exemplu, vom calcula puterea calorică a alcoolului etilic C 2 H 5 OH, pentru care căldura de ardere Q g= 1373,3 kJ/mol.

Determinați greutatea moleculară a alcoolului etilic în conformitate cu formula sa chimică (C 2 H 5 OH):

М = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 g/mol.

Determinați puterea calorică a 1 kg de alcool etilic:

Puterea calorică a oricărui combustibil lichid și solid este determinată în mod similar. În tabel. 5.2 și 5.3 arată puterile calorice Q(MJ/kg și kcal/kg) pentru unele substanțe lichide și solide.

Tabelul 5.2

Puterea calorică a combustibililor lichizi

Substanţă		Alcool metilic	Etanol			Păcură, ulei
Q

Tabelul 5.3

Puterea calorică a combustibililor solizi

Substanţă		lemn proaspăt	lemn uscat	Cărbune brun	Turba uscata	Antracit, cola
Q

formula lui Mendeleev

Dacă puterea calorică a combustibilului este necunoscută, atunci aceasta poate fi calculată folosind formula empirică propusă de D.I. Mendeleev. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți compoziția elementară a combustibilului (formula echivalentă a combustibilului), adică procentul următoarelor elemente din acesta:

Oxigen (O);

Hidrogen (H);

Carbon (C);

sulf (S);

Cenușă (A);

Apa (W).

Produsele de ardere a combustibililor conțin întotdeauna vapori de apă, care se formează atât din cauza prezenței umidității în combustibil, cât și în timpul arderii hidrogenului. Produsele reziduale de ardere părăsesc instalația industrială la o temperatură peste temperatura punctului de rouă. Prin urmare, căldura care se degajă în timpul condensării vaporilor de apă nu poate fi folosită util și nu trebuie luată în considerare în calculele termice.

Valoarea calorică netă este de obicei utilizată pentru calcul. Q n combustibil, care ține cont de pierderile de căldură cu vaporii de apă. Pentru combustibilii solizi și lichizi, valoarea Q n(MJ / kg) este determinată aproximativ de formula Mendeleev:

Q n=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

unde conținutul procentual (% în masă) al elementelor corespunzătoare din compoziția combustibilului este indicat în paranteze.

Această formulă ia în considerare căldura reacțiilor de combustie exotermă a carbonului, hidrogenului și sulfului (cu semnul plus). Oxigenul, care face parte din combustibil, înlocuiește parțial oxigenul din aer, astfel încât termenul corespunzător din formula (5.1) este luat cu semnul minus. Când umiditatea se evaporă, căldura este consumată, astfel încât termenul corespunzător care conține W este luat și cu semnul minus.

Compararea datelor calculate și experimentale privind puterea calorică a diferiților combustibili (lemn, turbă, cărbune, petrol) a arătat că calculul conform formulei Mendeleev (5.1) dă o eroare care nu depășește 10%.

Puterea calorică netă Q n(MJ/m 3) de gaze combustibile uscate pot fi calculate cu suficientă precizie ca suma produselor din puterea calorică a componentelor individuale și procentul acestora în 1 m 3 de combustibil gazos.

Q n= 0,108[Н 2 ] + 0,126[СО] + 0,358[CH 4 ] + 0,5[С 2 Н 2 ] + 0,234[Н 2 S ]…, (5,2)

unde conținutul procentual (vol.%) al gazelor corespunzătoare din amestec este indicat între paranteze.

Puterea calorică medie gaz natural este de aproximativ 53,6 MJ/m3. În gazele combustibile produse artificial, conținutul de CH 4 metan este neglijabil. Principalele componente combustibile sunt hidrogenul H2 și monoxidul de carbon CO. În gazul cuptorului de cocs, de exemplu, conținutul de H2 atinge (55 ÷ 60)%, iar puterea calorică netă a unui astfel de gaz ajunge la 17,6 MJ/m 3 . În gazul generator, conținutul de CO ~ 30% și H 2 ~ 15%, în timp ce puterea calorică netă a gazului generator Q n= (5,2÷6,5) MJ/m 3 . În gazul de furnal, conținutul de CO și H2 este mai mic; magnitudinea Q n= (4,0÷4,2) MJ/m 3 .

Luați în considerare exemple de calcul al puterii calorice a substanțelor folosind formula Mendeleev.

Să determinăm puterea calorică a cărbunelui, a cărei compoziție elementară este dată în tabel. 5.4.

Tabelul 5.4

Compoziția elementară a cărbunelui

Să înlocuim datele din tab. 5.4 date în formula Mendeleev (5.1) (azotul N și cenușa A nu sunt incluse în această formulă, deoarece sunt substanțe inerte și nu participă la reacția de ardere):

Q n=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 MJ/kg.

Să determinăm cantitatea de lemn de foc necesară pentru a încălzi 50 de litri de apă de la 10 ° C la 100 ° C, dacă 5% din căldura eliberată în timpul arderii este cheltuită pentru încălzire și capacitatea de căldură a apei din\u003d 1 kcal / (kg ∙ grade) sau 4,1868 kJ / (kg ∙ grade). Compoziția elementară a lemnului de foc este dată în tabel. 5.5:

Tabelul 5.5

Compoziția elementară a lemnului de foc

	Să aflăm puterea calorică a lemnului de foc după formula lui Mendeleev (5.1): Q n=0,339∙43+1,025∙7–0,1085∙41–0,025∙7= 17,12 MJ/kg. Determinați cantitatea de căldură consumată pentru încălzirea apei la arderea a 1 kg de lemn de foc (ținând cont de faptul că 5% din căldura (a = 0,05) degajată în timpul arderii este cheltuită pentru încălzirea acesteia): Q 2=a Q n=0,05 17,12=0,86 MJ/kg. Determinați cantitatea de lemn de foc necesară pentru a încălzi 50 de litri de apă de la 10°C la 100°C: kg. Astfel, pentru încălzirea apei sunt necesare aproximativ 22 kg de lemn de foc.

Calcule ale costului de 1 kWh:

• Combustibil diesel. Căldura specifică de ardere a motorinei este de 43 mJ/kg; sau, ținând cont de densitatea de 35 mJ/litru; ținând cont de randamentul unui cazan pe motorină (89%), obținem că la arderea a 1 litru se generează 31 mJ de energie, sau în unitățile mai familiare 8,6 kWh.
  • Costul unui litru de motorină este de 20 de ruble.
  • Costul pentru 1 kWh de energie de ardere a combustibilului diesel este de 2,33 ruble.

• Amestecul propan-butan SPBT(Hidrocarburi gazoase lichefiate SUG). Puterea calorică specifică a GPL este de 45,2 mJ/kg sau, ținând cont de densitate, de 27 mJ/litru, ținând cont de eficiență. cazan pe gaz 95%, obținem că la arderea a 1 litru se generează 25,65 mJ de energie, sau în unități mai familiare - 7,125 kWh.
  • Costul unui litru de GPL este de 11,8 ruble.
  • Costul pentru 1 kWh de energie este de 1,66 ruble.

Diferența de preț a 1 kW de căldură obținută din arderea motorinei și GPL s-a dovedit a fi de 29%. Cifrele de mai sus arată că gazul lichefiat este mai economic decât sursele de căldură enumerate. Pentru a obține un calcul mai precis, trebuie să puneți prețurile curente la energie.

Caracteristici de utilizare gaz lichefiatși motorină

COMBUSTIBIL DIESEL. Există mai multe soiuri care diferă prin conținutul de sulf. Dar pentru cazan, acest lucru nu este foarte important. Dar împărțirea în motorină de iarnă și de vară este importantă. Standardul stabilește trei clase principale de motorină. Cel mai frecvent este vara (L), domeniul de aplicare a acestuia este de la O ° C și mai sus. Iarnă combustibil diesel(3) se aplică atunci când temperaturi negative aer (până la -30°С). Cu mai mult temperaturi scăzute Arctic (A) ar trebui folosit motorină. semn distinctiv motorina este punctul său tulbure. De fapt, aceasta este temperatura la care parafinele conținute în motorină încep să se cristalizeze. Devine într-adevăr tulbure, iar odată cu o scădere suplimentară a temperaturii, devine ca un jeleu sau o supă grasă congelată. Cele mai mici cristale de parafină înfundă porii filtrelor de combustibil și ale plaselor de siguranță, se instalează în canalele conductelor și paralizează munca. Pentru combustibilul de vară, punctul de tulburare este de -5°C, iar pentru combustibilul de iarnă este de -25°C. Un indicator important, care trebuie indicat în pașaportul pentru motorină, este temperatura maximă de filtrare. Motorina tulbure poate fi folosită până la temperatura de filtrabilitate și apoi - un filtru înfundat și o întrerupere a combustibilului. Motorina de iarnă nu diferă de motorina de vară nici ca culoare, nici ca miros. Deci, se dovedește că numai Dumnezeu (și cisternul) știe ce este de fapt inundat. Unii meșteri amestecă motorina de vară cu BGS (benzină) și altă vodcă, obținând o temperatură de filtrare mai scăzută, care este plină atât de defecțiunea pompei, cât și pur și simplu de o explozie datorită faptului că acest bodyagi infernal are un punct de aprindere redus. De asemenea, în loc de motorină se poate furniza ulei de încălzire ușor, exterior nu diferă, dar conține mai multe impurități, mai mult, cele care nu sunt deloc în motorină. Care este plin de contaminare a echipamentului de combustibil și curățarea nu este ieftină. Din cele de mai sus, putem concluziona că dacă achiziționați un motor diesel la un preț mic, de la persoane fizice sau organizații neverificate, puteți face reparații sau dezghețați sistemul de încălzire. Prețul motorinei, livrat la domiciliu, fluctuează cu o rublă față de prețurile de la benzinării, atât în ​​sus, cât și în jos, în funcție de îndepărtarea cabanei tale și de cantitatea de combustibil transportat, tot ceea ce este mai ieftin ar trebui să te alerteze dacă ești. nu este extrem și nu vă fie teamă să petreceți noaptea într-o casă de răcire în îngheț de 30 de grade.

GAZ LICHEFIAT. Ca și în cazul motorinei, există mai multe grade de SPBT care diferă în compoziția amestecului de propan și butan. Mix de iarnă, vară și arctic. Amestecul de iarnă este 65% propan, 30% butan și 5% impurități de gaz. Amestecul de vară este format din 45% propan, 50% butan, 5% impurități gazoase. Amestec Arctic - 95% propan și 5% impurități. Se poate furniza un amestec de 95% butan și 5% impurități, un astfel de amestec se numește de uz casnic. La fiecare amestec se adaugă o cantitate foarte mică dintr-o substanță sulfuroasă, un odorant, pentru a crea un „miros de gaz”. Din punct de vedere al arderii și al efectului asupra echipamentului, compoziția amestecului nu are practic niciun efect. Butanul, deși mult mai ieftin, este puțin mai bun pentru încălzire decât propanul - are mai multe calorii, dar are un dezavantaj foarte mare care îngreunează utilizarea lui în condițiile rusești - butanul nu se mai evaporă și rămâne lichid la zero grade. Dacă aveți un rezervor de import cu gâtul jos sau unul vertical (adâncimea oglinzii de evaporare este mai mică de 1,5 metri) sau vă aflați într-un sarcofag de plastic care afectează transferul de căldură, atunci în înghețuri prelungite rezervorul poate opri evaporarea butanului. , nu numai din cauza înghețului, ci și din - din cauza transferului insuficient de căldură (în timpul evaporării, gazul se răcește singur). La temperaturi sub 3 grade Celsius, containerele de import realizate pentru condițiile Germaniei, Cehiei, Italiei, Poloniei, cu evaporare intensivă, încetează să producă gaz după ce s-a evaporat tot propanul și rămâne doar butan.

Acum să comparăm proprietățile de consum ale GPL și motorină

Utilizarea GPL este cu 29% mai ieftină decât motorina. În plus, calitatea GPL nu afectează proprietățile de consumator atunci când se utilizează rezervoare AvtonomGas mai mult conținut butan în amestec, cu atât funcționează mai bine echipamente de gaz. Motorina de calitate scăzută poate duce la daune grave echipamente de incalzire. Utilizarea gazului lichefiat vă va scuti de prezența mirosului de motorină în casă. Gazul lichefiat conține compuși de sulf mai puțin toxici și, ca urmare, nu există nicio poluare a aerului pe dvs. complot personal. Din gaz lichefiat, nu numai cazanul poate funcționa pentru tine, ci și aragaz, precum si un semineu pe gaz si un generator electric pe gaz.