Подсчет теплоты, выделяемой при сгорании топлива. КПД нагревателя

Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества. Уравнение теплового баланса при теплообмене.

Если тела различной температуры привести в соприкосновение, горячее начнет остывать, а холодное — нагреваться, т.е. будет идти теплообмен. Он закончится, когда температура обоих тел сравняется. Наступит, как говорят физики, тепловое равновесие.
Второе начало термодинамики: тепло всегда переходит от горячего тела к холодному (если на тела не оказывается специального внешнего воздействия).
При этом оба тела обмениваются не температурой, а количеством теплоты (энергией). Температура же характеризует внутреннее состояние каждого тела и направление теплообмена. В процессе теплообена металла и воды равной массы температура металлического тела меняется в несколько раз больше, чем температура воды.
Вся термодинамика строится на предпосылке, что количество теплоты, отданное одним телом, равно количеству теплоты, полученному другим (при условии, что два тела изолированы от прочих). Значит, металл и вода, обладая одинаковой массой, имеют совершенно различную теплоемкость, т.е. при нагревании (остывании) на 1° получают различное количество теплоты. Таким образом, теплоемкость характеризует способность тела получать или же отдавать определенное количество теплоты в процессе нагревания или же остывания на 1°.
Количество теплоты — это отдаваемая или же получаемая телом энергия при теплообмене с другими телами. При передаче тепла уменьшается внутренняя энергия тела-нагревателя, а внутренняя энергия нагреваемого тела растет. Согласно закону сохранения энергии, при теплообмене уменьшение внутренней энергии одного тела равно отданному им количеству теплоты, которое в свою очередь равно увеличению внутренней энергии другого тела (или всех окружающих тел, если система не изолирована).
Уравнение теплового баланса: тепло отданное = теплу полученному.
Количество теплоты обозначается буквой Q и измеряется в калориях (кал). 1 калория — это количество тепла, необходимое для того, чтобы нагреть воду массой 1 грамм на 1 градус.
Удельной теплоемкостью вещества называется количество тепла, необходимое для нагревания 1 грамма вещества на 1 градус.

Количество тепла=удельная теплоемкость·масса·изменение температуры

Q = cm(t-t₀)

Количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы топлива, называется его теплотворностью, или теплотой сгорания и измеряется в кДж/кг или кДж/м³. Теплота сгорания – основной параметр органического топлива, характеризующий его энергетическую ценность, и для расчетов определяется по табл.

Удельная теплота сгорания твердого и жидкого топлива определяется сжиганием 1 г топлива в калориметрической бомбе, заполненной кислородом, которая помещается в сосуд (калориметр) с водой, а приращение температуры воды измеряется метастатическим термометром. Удельная теплота сгорания газообразного топлива определяется в калориметре путем сжигания исследуемого газа в воздушной среде. Расход газа измеряется счетчиком, а выделившаяся при этом теплота передается потоку проточной воды, расход которой определяется взвешиванием, а приращение температуры – термометрами.

Дата добавления: 2014-12-16