Теплота сгорания топлива

Высшая и низшая теплотворность

Теплотой сгорания (теплотворностью) называется количество тепла, выделяемое при полном сгорании 1 кг топлива и охлаждении продуктов сгорания до исходной температуры (обычно 20°С). Ее определяют опытным путем, сжигая в калориметре в среде сжатого кислорода навескутоплива. Выделенную теплоту рассчитывают по нагреву воды в калориметрическом сосуде. При данном способе определения теплотворной способности топлива учитывается теплота конденсации паров воды и такая теплотворная способность называется высшей. При работе реальных двигателей пары воды вместе с другими продуктами сгорания выбрасываются в атмосферу в газообразном состоянии и если и конденсируются, то уже вне двигателя, естественно не совершая при этом никакой работы. Поэтому для характеристики топлива применяют низшую теплоту сгорания, которая меньше высшей на теплоту конденсации паров воды.

Выделение теплоты при горении в первую очередь связано с перестройкой химических связей между химическими элементами исходных и конечных продуктов реакции. Процесс перестройки заключается в первоначальном разрушении относительно слабых химических связей в молекулах горючего и окислителя и последующим образованием молекул окислов, являющихся более устойчивыми веществами и обладающих значительно более прочными связями. Разрушение химических связей является энергозатратным процессом и связан с поглощением тепла. В тоже время образование химических связей сопровождается выделением тепловой энергии.

Каждая химическая связь имеет свой энергетический потенциал, оцениваемый как количество энергии на единицу массы вещества.. Это может быть дж/кг или ккал/моль Энергетическая разность химических связей начальных и конечных веществ реакции, по закону сохранения энергии компенсируется ростом тепловой составляющей в общем энергобалансе системы. Это в итоге приводит к разогреву вновь образованных продуктов сгорания..

Дата добавления: 2013-12-13