Энергия топлива. Удельная теплота сгорания

1.

ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА
ЭНЕРГИЯ ТОПЛИВА.
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА
СГОРАНИЯ.

2.

Цель обучения:
8.3.2.5 применять формулу количества теплоты,
выделяемого при сгорании топлива в решении задач
Цели урока:
- Определить понятие удельной теплоты сгорания;
- Вспомнить из курса химии процесс горения;
- Вывести (теоретически) расчетную
определения энергии. выделившейся
вещества;
формулу для
при сгорании
- Определить единицу измерения для удельной теплоты
сгорания.

3.

Фронтальный опрос:
- Вспомните, пожалуйста, какие виды энергии вы знаете?
- Что называется внутренней энергией?
- Какими способами можно определить внутреннюю энергию?
-Что называется количеством теплоты?
- Из известных вам горных пород и минералов выберите
топливные полезные ископаемые?
- Почему, выбранные вами вещества вы отнесли к топливу?
- А приходилось ли вам задумываться, что такое топливо? Чем
отличается одни виды топлива от другого? Какие требования
необходимо предъявить к топливу?
- Как используется энергия, выделяющаяся при сгорании
топлива?

4.

Топливо
- горючее вещество,
которое дает тепло и
является источником
энергии.

5.

Виды топлива
1.Жидкое
- Нефть
- Бензин
- Мазут

6.

Виды топлива
2. Газообразное
-Природный газ
(метан, сланцевый газ)

7.

Виды топлива
3. Твердое
-Уголь
-Торф
- Древесина

8.

Виды топлива
4. Ядерное топливо

9.

Что может гореть?
Любые вещества
Углеродосодержащие
Все остальные
Тепло выделяется
Энергия поглощается

10.

Топливо- вещество, которое
способно гореть и выделять при
этом тепло
• Нефть
• Каменный уголь
• Природный газ
• Торф
• Древесина
Все эти вещества
содержат атомы
углерода (С).

11.

Q
Молекула воды (Н2О)
О
Н
О
Н
Н
Н
А
При разделении молекулы воды на атомы, совершается работа по
преодолению сил притяжения между атомами. Следовательно,
затрачивается некоторая энергия.

12.

При сжигании топлива атомы соединяются в молекулы, и
происходит выделение энергии.
С точки зрения химии горение - это реакция, протекающая с
выделением света и тепла. Вещества вступают в соединения не в
произвольных отношениях, а в строго определенных. Для того, чтобы
зажечь вещество, его необходимо нагреть до температуры, которая
называется температурой воспламенения. Например, для угля эта
температура равняется 350°С.
Q
О
О
С
Молекула углекислого газа (СО2)
О
С
О
Часть выделяющейся теплоты затрачивается на разрыв связи в молекуле С
и молекуле О2, а часть расходуется на образование продукта СО2
(углекислого газа). Внутренняя энергия переходит в тепловую.

13.

При сгорании топлива выделяется энергия.
Уголь
Уголь
Торф
Нефть
Энергия, выделяющаяся при полном сгорании топлива
называется теплотой сгорания топлива.
Дрова
Газ

14.

Удельная теплота сгорания топлива (q) – это физическая
величина, показывающая, какое количество теплоты (Q)
выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.
[q] = [Дж/кг]
Дрова 1 кг => 1,0 • 107 Дж
Природный газ 1 кг => 4,4 • 107 Дж
Нефть 1 кг => 4,4 • 107 Дж
Торф 1 кг => 1,4 • 107 Дж
Уголь 1 кг => 2,7 • 107 Дж

15.

1,0 · 107 Дж/кг = 10000000 Дж/кг = 10 МДж/кг
Вещество
Вещество
q,
107Дж/кг
q,
107 Дж/кг
Порох
0,38
Мазут
4,06
Дрова сухие
1,0
Дизельное топливо
4,3
Торф
1,4
Топливо реактивных самолетов (ТС- 1)
4,3
Сахар
1,7
Природный газ
4,4
Уголь каменный
2,7
Нефть
4,4
Спирт
2,7
Бензин
4,6
Кокс
2,93
Керосин
4,6
Антрацит
3,0
Ацетилен
5,0
Древесный уголь
3,4
Водород
12,0
Одинаковая ли энергия будет выделяться при сгорании 1 кг угля, газа, бензина?
Как понимать: удельная теплота сгорания, например, торфа 1,4·107 Дж/кг?
Это значит, что при полном сгорании 1 кг торфа выделяется 1,4·107 Дж энергии.

16.

Как посчитать количество теплоты,
выделившееся при полном сгорании
топлива массой m?

17.

Расчет количества теплоты
выделившегося при сгорании
топлива
Q=q·m
Где:
Q – количество теплоты при сгорании топлива
q – удельная теплота сгорания
m – масса топлива

18.

Решим задачу №1

19.

Использование:
Источником
энергии,
которая
используется
в
промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в
быту, является топливо

20.

К чему ведет интенсивное
использование топлива?
• Истощению природных ресурсов.
Запасы: уголь - 350лет
нефть - 40 лет
газ - 60 лет

21.

К чему ведет интенсивное
использование топлива?
• Загрязнению окружающей среды.

22.

Требования к топливу
Топливо
обладает большой
удельной теплотой
сгорания
низкой температурой
воспламенения.
отсутствием вредных
продуктов сгорания
широко распространены в
природе
просты в добыче и
транспортировке.

23.

Задачи
1) Удельная теплота сгорания природного
газа 4,4·107 Дж/кг что это обозначает?
2) Сколько энергии выделится при полном
сгорании 500 г угля?
3)При полном сгорании древесного угля
выделилось 40800 кДж энергии. Какая масса
угля сгорела?

24.

Задача 4
• До какой температуры можно было бы
нагреть 2 кг воды при сжигания 100 г
спирта, если бы теплота сгорания
спирта целиком пошла на нагревание
воды? Начальная температура воды
30⁰С.

25.

Домашнее задание
§ 2.3 Физика 8, НИШ

26.

Рефлексия
• Оцените свою работу на уроке поставь
соответствующий своему восприятию
смайлик на полях :
На уроке все было
понятно, все задания
давались с легкостью
На уроке было понятно
почти все, но остались
вопросы, с заданиями
справился с
трудом/частично
Ничего не было понятно,
задания не выполнены