Энергия топлива

ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА. УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ ТОПЛИВА.

Физика 8 класс

ВОПРОСЫ КЛАССУ:

• Из чего состоят все тела

(из молекул)

• Какими видами энергии может обладать тело

(внутренней, кинетической, потенциальной)

• Что происходит с кинетической энергией, если тело увеличивает свою скорость

(кинетическая энергия возрастает)

• Когда тело обладает внутренней энергией

(всегда)

ЕЩЁ С ДРЕВНИХ ВРЕМЕН ЧЕЛОВЕЧЕСТВО ОТАПЛИВАЛО СВОИ ЖИЛИЩА ПУТЕМ СЖИГАНИЯ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ. ПРИ СЖИГАНИИ ЭТИХ ВЕЩЕСТВ ВЫДЕЛЯЛОСЬ МНОГО ТЕПЛА.

ВОПРОСЫ КЛАССУ:

• Приведите примеры веществ, которые могут гореть

(дерево, уголь, бензин и т. д.)

• Приведите примеры веществ, которые не горят

(камень, кирпич, вода)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: ВЕЩЕСТВА, КОТОРЫЕ МОГУТ ВСТУПАТЬ В ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ НАЗЫВАЮТСЯ ГОРЮЧИМ ИЛИ ТОПЛИВОМ ТОПЛИВО-ГОРЮЧЕЕ ВЕЩЕСТВО, КОТОРОЕ ДАЕТ ТЕПЛО И ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ

ВОПРОС КЛАССУ:

Если накрыть зажженную свечу например стаканом, то через некоторое время свеча погаснет. Почему?

Это происходит потому, что под стаканом закончился кислород, а именно благодаря ему возможен процесс горения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: ГОРЕНИЕ ТОПЛИВА – ЭТО ПРОЦЕСС, ПРИ КОТОРОМ ПРОИСХОДИТ СОЕДИНЕНИЕ ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ (МОЛЕКУЛ) С МОЛЕКУЛАМИ КИСЛОРОДА, В РЕЗУЛЬТАТЕ КОТОРОГО ОБРАЗУЮТСЯ НОВЫЕ ВЕЩЕСТВА (НОВЫЕ МОЛЕКУЛЫ) И ВЫДЕЛЯЕТСЯ ТЕПЛОТА (ЭНЕРГИЯ)

Были дрова,

а получилась – зола!

ВИДЫ ТОПЛИВА

Ядерное топливо

Жидкое

Газообразное

Твёрдое

Нефть

Бензин

Мазут

Природный газ:

-Метан

- Природный газ

Уголь

Торф

ПРИМЕР

При горении газа метана (СН 4 ) образуется углекислый газ (СО 2 ) и вода (Н 2 О)

СН 4 +2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О – запись процесса горения в виде формулы

В этом процессе молекула метана (СН 4 ) соединяется с двумя молекулами кислорода О 2 и при этом получается молекула углекислого газа СО 2 и две молекулы воды Н 2 О

ПРИ ГОРЕНИИ ТОПЛИВО ВЫДЕЛЯЕТ ТЕПЛО. А ЕСЛИ ТЕЛО ОТДАЕТ КАКОЕ-ТО КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, ТО ЧТО ПРОИСХОДИТ С ЕГО ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИЕЙ?

При горении внутренняя энергия топлива уменьшается, т. е. внутренняя энергия топлива меньше чем внутренняя энергия продуктов горения

В РЕЗУЛЬТАТЕ ГОРЕНИЯ, ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА УМЕНЬШАЕТСЯ НЕ ПОСРЕДСТВОМ ТЕПЛООБМЕНА И НЕ ПУТЕМ СОВЕРШЕНИЯ РАБОТЫ ТЕЛОМ (ИЛИ САМИМ ТЕЛОМ), А В РЕЗУЛЬТАТЕ ТЕРМОХИМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ, ПРОИСХОДЯЩИХ С ТОПЛИВОМ. ПРИ ЭТОМ: ЭНЕРГИЯ ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ, ОБРАЗОВАВШИХСЯ ПРИ ГОРЕНИИ, А СЛЕДОВАТЕЛЬНО ИХ ТЕМПЕРАТУРА, БОЛЬШЕ ЧЕМ У ТОПЛИВА И КИСЛОРОДА

Вещества

топливо

не топливо

Камень, вода, железо

Дерево, уголь, бензин

Горение: топливо + кислород = продукты горения + теплота

больше

Внутренняя энергия

меньше

Температура

больше

меньше

ПРИ СГОРАНИИ 1 КГ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА ВЫДЕЛЯЕТСЯ РАЗЛИЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ. ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ РАЗЛИЧНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (ГДЕ ТЕПЛОТА ПЕРЕХОДИТ В МЕХАНИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ) ИНЖЕНЕРУ НЕОБХОДИМО ТОЧНО ЗНАТЬ, КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ МОЖЕТ ВЫДЕЛИТЬ СЖИГАЕМОЕ ТОПЛИВО. А ДЛЯ ЭТОГО НАДО ОПЫТНЫМ ПУТЕМ НАЙТИ КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ ВЫДЕЛЯЕТСЯ ПРИ ПОЛНОМ СГОРАНИИ ОДНОЙ И ТОЙ ЖЕ МАССЫ ТОПЛИВА РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, КОТОРОЕ ВЫДЕЛЯЕТСЯ ПРИ ПОЛНОМ СГОРАНИИ ТОПЛИВА МАССОЙ 1 КГ, НАЗЫВАЕТСЯ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТОЙ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА. ОБОЗНАЧЕНИЕ: Q (ЧИТАЕТСЯ «КУ»)

Удельная теплота сгорания топлива – величина табличная!

ЗАДАНИЕ:

Пользуясь таблицей 2 «Удельная теплота сгорания топлива» на странице 31 учебника определите:

• Вид топлива, теплота сгорания которого наименьшая

(порох)

• Вид топлива, теплота сгорания которого наибольшая

(водород)

КАК ЖЕ ПОДСЧИТАТЬ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, КОТОРОЕ ВЫДЕЛЯЕТСЯ ПРИ ПОЛНОМ СГОРАНИИ ТОПЛИВА ЛЮБОЙ МАССЫ?

Для этого необходимо удельную теплоту сгорания топлива q множить на массу сгоревшего топлива m

ЗАДАЧА

Определите количество теплоты, выделившееся при сгорании 200 г бензина.

Дано:

С. И.

Решение:

m = 200 г

0,2 кг

Q = q•m

q = 4,6 • 10 7 Дж/кг

Q = 4,6 · 10 7 Дж/кг•0,2 кг=9,2•10 6 Дж

Q = ?

Ответ: Q = 9,2 МДж

ДОМАШНЯЯ РАБОТА

Параграф 10 выучить, конспект.

Решить задачи (продолжение на следующем слайде)