Удельная теплота сгорания топлива

Цетановое число

Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельных топлив, определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь. Цетановое число численно равно объёмной доле цетана (С₁₆Н₃₄, гексадекана), цетановое число которого принимается за 100, в смеси с α-метилнафталином (цетановое число которого, в свою очередь, равно 0). Чем оно больше, тем лучше воспламеняемость смеси при сжатии.

Стандартное топливо характеризуется цетановым числом 40—45, а топливо высшего качества (премиальное) имеет цетановое число 45—50. Согласно российским стандартам, цетановое число летнего и зимнего дизтоплива должно быть не менее 45 единиц.

Для нагревания тел часто используют энергию, выделяющуюся при сгорании топлива. Обычное топливо (уголь, нефть, бензин) содержит углерод. При горении атомы углерода соединяются с атомами кислорода, содержащегося в воздухе, в результате чего образуются молекулы углекислого газа. Кинетическая энергия этих молекул оказывается больше, чем у исходных частиц. Увеличение кинетической энергии молекул в процессе горения и называют выделением энергии.

Энергия, выделяющаяся при полном сгорании топлива, называется теплотой сгорания этого топлива.

Теплота сгорания топлива (или количество теплоты, выделяющееся при его сгорании) зависит от вида топлива и его массы. Чем больше масса топлива, тем большее количество теплоты выделится при его полном сгорании.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива, называется удельной теплотой сгорания этого топлива.

Удельную теплоту сгорания топлива обозначают буквой q и измеряют в джоулях на килограмм (Дж/кг) или в джоулях на м³ (Дж/ м³).

q - удельная теплота сгорания топлива.

Удельную теплоту сгорания разных видов топлива можно найти в таблице 1.

Таблица 1- Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива, Дж/кг

Из этой таблицы, например, видно, что удельная теплота сгорания торфа равна 1,4•107Дж/кг. Это число показывает, что при полном сгорании торфа массой 1 кг выделится количество теплоты, равное 1,4•107 Дж. При сгорании 2 кг торфа выделится в 2 раза больше энергии, при сгорании 3 кг - в 3 раза больше и т. д.

Количество теплоты, выделяющееся при сгорании произвольной массы топлива, находят по формуле:

Q = qm

Чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива произвольной массы, нужно удельную теплоту сгорания этого топлива умножить на его массу.

Контрольные вопросы

1. Напишите формулы возможных изомеров гексана и назовите их по систематической номенклатуре.

2. Приведите структурную формулу углеводорода С₅Н₁₂, образующего при бромировании только одно монобром-производное.
3. На полное сгорание 0,1 моль алкана неизвестного строения израсходовано 11,2 л кислорода (при н. у.). Какова структурная формула алкана?

4. Какова структурная формула газообразного предельного углеводорода, если 11 г этого газа занимают объем 5,6 л (при н. у.)?

Контрольные задания

Напишите уравнения реакций с одним молем брома для следующих углеводородов:

1)	1-пропана, 2-метил-2-бутена	2)	бутана, 2,3-диметил-1-бутена
3)	изобутана, 1-пентена	4)	2,2-диметилбутана, 1-бутена
5)	2,3-диметилбутана, 1-гексена	6)	2,2-диметилпентана, 2,6-диметил-2-октена
7)	2-метилпентана, 2-метил-2-пентена	8)	2,3-диметилпентана, 3,3-диметил-1-пентена
9)	изогексана, 2,4-диметил-2-пентена	10)	2,4-диметилгексана, 2,3,3-триметил-1-бутена
11)	3-этилпентана, 2-метил-1-бутена	12)	2,2,3-триметилпентана, 2,3-диметил-1-бутена
13)	гексана, 1-гексена	14)	октана, 3-октена
15)	2,3-диметилгексана, 3,4-диметил-2-гексена	16)	2-метилпропана, 2-метилпропена
17)	3-метил-1-бутена, 2-метилбутана	18)	3-метилпентана, 1-пентена
19)	3-метилпентана, 1,3-бутадиена	20)	2,3,3-триметилгексана, пропена
21)	пентана,	22)	2-метилбутана,
	4-метил-2-пентена		2-метил-1-гексена
23)	3,3-диметилпентана, 2-метил-3-гексена	24)	2,4-диметилпентана, 2,4-диметил-1-пентена
25)	гептана, 1,4-пентадиена	26)	гептана, 2-метил-1-пентена

Дата добавления: 2014-11-18