Теплота сгорания топлива что это такое

Что это такое?

Раскрытие смысла

Сегодня мы разберемся, что означает термин «теплота сгорания топлива» и какие факторы играют роль при его расчете. По своей сути топливо — это проводник энергии, который при определенных условиях выделяет тепловую энергию. Она зависит от количества окислителя, содержащегося в топливе. Химический состав топливной смеси и ее состояние (газ, жидкость) влияют на величину выделяемой энергии. Чем выше теплота сгорания, тем меньше топлива расходуется по сравнению с коэффициентом полезного действия. Эта теплота делится на высшую и низшую, в зависимости от потребляемой энергии и содержания влаги.

Теплота сгорания топлива

Теплота сгорания топлива — важнейшая метрика энергии, позволяющая определить полное количество сожженного топлива и полученной энергии. Она измеряется с помощью стандартных обозначений «Дж/м3» и «Дж/л». Для сравнения теплотворной способности различных видов топлива обычно используется наименьшее значение теплоты сгорания (29 308 кДж/кг). При этом необходимо учитывать, что теплота сгорания зависит от множества условий, таких как влажность, содержание серы и золы.

Теплота сгорания бензина

Температура сгорания бензина практически одинакова для разных типов. Она лежит в пределах 43,5–44,5 кДж/кг и не зависит от октанового числа топлива. Присутствие в бензине водорода снижает его теплоту сгорания, так как он связывается с кислородом, образуя воду.

Теплота сгорания керосина

Точно рассчитать теплоту сгорания керосина не представляется возможным, поскольку соотношение додекана, тридекана, тетрадекана, пентадекана в каждой партии топлива может быть различным. Так, теплота сгорания керосина для разных групп составляет 43000 ± 1000 кДж/кг, что является следствием характеристик масла. На теплоту сгорания влияют плотность и вязкость керосина, причем обе эти характеристики зависят от температуры. Следует отметить, что при повышении температуры теплоемкость значительно возрастает.

Теплота сгорания дизельного топлива

Теплота сгорания дизельного топлива является важнейшим фактором, влияющим на работу двигателей, использующих его. Она влияет на количество потребляемого топлива и эффективность работы двигателя. Если теплота сгорания высокая, то это снижает расход топлива и повышает КПД.

Она также зависит от наличия в составе топлива воды и серы. Поэтому состав дизельного топлива регламентируется. Обычно теплота сгорания находится в пределах 39 200 — 43 300 кДж/кг, что зависит от используемой при его производстве нефти.

Виды топлива

Каждому человеку для выполнения повседневной деятельности необходимо тепло — от обогрева жилья до приготовления пищи, плавки металлов и получения других видов энергии. Для получения тепла и света необходимо использовать топливо. Изначально, когда человек научился добывать огонь, в качестве источника топлива он использовал дерево. Топливо — это любой материал, при горении которого выделяется энергия.

Виды топлива

Существует четыре класса топлива: 1. твердое, 2. жидкое, 3. газообразное. Кроме того, существует четвертый вид — ядерный, но его механизм получения энергии отличается. О нем мы рассказывали в предыдущей статье о ядерных реакторах.

Твердое топливо

1. Древесина, 2. горючие сланцы, 3. уголь, 4. торф. Ископаемые твердые вещества, кроме сланцев, представляют собой остатки разложившегося органического растительного вещества. Торф — самый молодой, представляет собой плотную массу разложившихся болотных растений. Следующий по возрасту бурый уголь — темная однородная масса, окисляющаяся и разрушающаяся на открытом воздухе. Сланцы — это минералы, выделяющие смолу. Каменные угли более прочные и менее пористые.

Жидкое топливо

Жидкое топливо состоит из таких веществ, как бензин и масло. Оно состоит из комбинации углерода, кислорода, водорода, серы и азота.

Газообразное топливо

Газообразное топливо представляет собой смесь водорода и окиси углерода. Кислород, соединяясь с углеродом или водородом, уменьшает количество тепла, выделяемого при горении. Азот не окисляется и выводится в составе продуктов сгорания. Сера является вредным загрязнителем, выделяя при сгорании в четыре раза меньше тепла, чем углерод.

Теплота, выделяющаяся из топлива

Удельная теплота сгорания показывает энергетический потенциал топлива. Она важна для расчета количества тепла, выделяемого при сгорании топлива. Суммарная тепловая мощность Q = q*m [Дж]; q — удельная теплота сгорания [Дж/м3]; m — масса [кг].

Данное конкретное значение, представленное в таблице, показывает количество энергии, которое выделяется при сгорании 1 кг топлива.