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

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!

Пример При горении газа метана (СН 4 ) образуется углекислый газ (СО 2 ) и вода (Н 2 О) СН4 +2О2 = СО2 + 2Н2О – запись процесса горения в виде формулы В этом процессе молекула метана (СН 4 ) соединяется с двумя молекулами кислорода О 2 СО 2 Н 2 О 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 Дерево, уголь, бензин Камень, вода, железо Горение: топливо + кислород = продукты горения + теплота больше меньше Внутренняя энергия Температура меньше больше

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: То 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: ?Вид топлива, теплота сгорания которого наименьшая (порох) ?Вид топлива, теплота сгорания которого наибольшая (водород) Пользуясь таблицей 2 «Удельная теплота сгорания топлива» на странице 26 учебника определите:

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: m = 200 г q = 4,6107 Дж/кг Q = ? С. И. 0,2 кг Решение: Q = qm Q = 4,6·107 Дж/кг 0,2 кг=9,2106 Дж Ответ: Q = 9,2 МДж