01. Вводный урок по теме: «Тепловые явления»
9 мин
02. Тепловое движение. Температура
11 мин
03. Внутренняя энергия
6 мин
04. Способы изменения внутренней энергии (Е. С. Ерюткин)
6 мин
05. Теплопроводность
6 мин
06. Конвекция
9 мин
07. Излучение
5 мин
08. Особенности различных способов теплопередачи. Примеры теплопередачи в природе и технике
9 мин
09. Количество теплоты. Единицы количества теплоты
6 мин
10. Удельная теплоёмкость
5 мин
11. Расчёт количества теплоты, необходимого для нагревания тела или выделяемого им при охлаждении
14 мин
12. Лабораторная работа «Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела»
6 мин
13. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
5 мин
14. Закон сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах
7 мин
15. Уравнение теплового баланса
26 мин
13. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
Видео доступно по абонементу
Топливо и его виды
После изучения вопросов, связанных с количеством теплоты и удельной теплоемкостью, перейдем к рассмотрению количества теплоты, выделяемого при сжигании топлива.
Определение
Топливо – вещество, которое в некоторых процессах (горение, ядерные реакции) выделяет тепло. Является источником энергии.
Топливо бывает твердым, жидким и газообразным (рис. 1).
К твердым видам топлива относят уголь и торф.
К жидким видам топлива относят нефть, бензин и другие нефтепродукты.
К газообразным видам топлива относят природный газ.
Отдельно можно выделить очень распространенное в последнее время ядерное топливо.
Сгорание топлива – это химический процесс, который является окислительным. При сгорании атомы углеродасоединяются с атомами кислорода, образуя молекулы. В результате этого выделяется энергия, которую и использует человек в своих целях (рис. 2).
Удельная теплота сгорания топлива
Для характеристики топлива используется такая характеристика, как теплотворность. Теплотворность показывает, какое количество теплоты выделяется при сгорании 1 кг топлива (рис. 3). В физике теплотворности соответствует понятие удельной теплоты сгорания вещества.
Определение
Удельная теплота сгорания – физическая величина, характеризующая топливо, численно равна количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг топлива.
Удельную теплоту сгорания принято обозначать буквойЕдиницы измерения:
.
В единицах измерения отсутствует ℃, так как сгорание топлива происходит практически при неизменной температуре.
Удельная теплота сгорания определяется опытным путем с помощью сложных приборов. Однако для решения задач существуют специальные таблицы. Ниже приведем значения удельной теплоты сгорания для некоторых видов топлива.
Вещество | |
Порох | |
Бензин | |
Дрова | |
Водород | |
Газ |
Таблица 4. Удельная теплота сгорания некоторых веществ
Из приведенных величин видно, что при сгорании выделяется огромное количество теплоты, поэтому используются единицы измерения МДж (мегаджоули) и ГДж (гигаджоули).
Количество теплоты при сгорании топлива
Для вычисления количества теплоты, которое выделяется при сгорании топлива, используется следующая формула:
Здесь:– масса топлива (кг),– удельная теплота сгорания топлива ().
В заключении заметим, что большая часть топлива, которое используется человечеством, запасена с помощью солнечной энергии. Уголь, нефть, газ – все это образовалось на Земле благодаря воздействию Солнца (рис. 4).
На следующем уроке мы поговорим о законе сохранения и превращения энергии в механических и тепловых процессах.
Список литературы
Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Домашнее задание
Стр. 27, параграф 10, вопросы № 1-4, упражнение 5. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
Сколько энергии выделяется при полном сгорании 1 кг бензина?
Сколько природного газа надо сжечь, чтобы нагреть воду объемом 100 л от 20 до 40 ℃?