Калории теплота сгорания продуктов
Содержание статьи
Теплота сгорания
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 августа 2016; проверки требуют 18 правок.
Теплота́ сгора́ния — количество выделившейся теплоты при полном сгорании массовой (для твердых и жидких веществ) или объёмной (для газообразных) единицы вещества. Измеряется в джоулях или калориях. Теплота сгорания, отнесённая к единице массы или объёма топлива, называется удельной теплотой сгорания. В системе СИ: Дж/кг. Также довольно часто используются внесистемные единицы измерения: кДж/кг, МДж/кг и ккал/кг.
Для её измерения пользуются методами калориметрии. Теплота сгорания определяется химическим составом горючего вещества. Содержащиеся в горючем веществе химические элементы обозначаются принятыми символами С, Н, О, N, S, а зола и вода — символами А и W соответственно.
Виды теплоты сгорания[править | править код]
Теплота сгорания может быть отнесена к рабочей массе горючего вещества , то есть к горючему веществу в том виде, в каком оно поступает к потребителю; к сухой массе вещества ; к горючей массе вещества , то есть к горючему веществу, не содержащему влаги и золы.
Различают высшую () и низшую () теплоту сгорания.
Под высшей теплотой сгорания понимают то количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании вещества, включая теплоту конденсации водяных паров при охлаждении продуктов сгорания.
Низшая теплота сгорания соответствует тому количеству теплоты, которое выделяется при полном сгорании, без учёта теплоты конденсации водяного пара. Теплоту конденсации водяных паров также называют скрытой теплотой парообразования (конденсации).
Низшая и высшая теплота сгорания связаны соотношением: ,
где k — коэффициент, равный 25 кДж/кг (6 ккал/кг); W — количество воды в горючем веществе, % (по массе); Н — количество водорода в горючем веществе, % (по массе).
Расчёт теплоты сгорания[править | править код]
Таким образом, высшая теплота сгорания — это количество теплоты, выделившейся при полном сгорании единицы массы или объема (для газа) горючего вещества и охлаждении продуктов сгорания до температуры точки росы. В теплотехнических расчетах высшая теплота сгорания принимается как 100 %. Скрытая теплота сгорания газа — это теплота, которая выделяется при конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания. Теоретически она может достигать 11 %.
На практике не удается охладить продукты сгорания до полной конденсации, и потому введено понятие низшей теплоты сгорания (QHp), которую получают, вычитая из высшей теплоты сгорания теплоту парообразования водяных паров как содержащихся в веществе, так и образовавшихся при его сжигании. На парообразование 1 кг водяных паров расходуется 2514 кДж/кг (600 ккал/кг). Низшая теплота сгорания для жидкого и твердого вещества определяется по формулам (кДж/кг или ккал/кг):
или
, где:
• 2514 — теплота парообразования при температуре 0 °C и атмосферном давлении, кДж/кг;
• и — содержание водорода и водяных паров в рабочем топливе, %;
• 9 — коэффициент, показывающий, что при сгорании 1 кг водорода в соединении с кислородом образуется 9 кг воды.
Теплота сгорания является наиболее важной характеристикой топлива, так как определяет количество тепла, получаемого при сжигании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м³ газообразного топлива в кДж/кг (ккал/кг). 1 ккал = 4,1868 или 4,19 кДж.
Низшая теплота сгорания определяется экспериментально для каждого вещества и является справочной величиной. Также её можно определить для твердых и жидких материалов, при известном элементарном составе, расчётным способом в соответствии с формулой Д. И. Менделеева, кДж/кг или ккал/кг:
или
, где:
, , , , — содержание в рабочей массе топлива углерода, водорода, кислорода, летучей серы и влаги в % (по массе).
Для сравнительных расчётов используется так называемое условное топливо, имеющее удельную теплоту сгорания, равную 29308 кДж/кг (7000 ккал/кг).
В России тепловые расчёты (например, расчёт тепловой нагрузки для определения категории помещения по взрывопожарной и пожарной опасности[1]) обычно ведут по низшей теплоте сгорания; в США, Великобритании, Франции — по высшей. В Великобритании и США до внедрения метрической системы мер удельная теплота сгорания измерялась в британских тепловых единицах (BTU) на фунт (lb) (1Btu/lb = 2,326 кДж/кг).
| Вещества и материалы | Низшая теплота сгорания при постоянном давлении , МДж/кг |
|---|---|
| Бензин | 41,87[2] |
| Керосин | 42,9-43,12[3] |
| Бумага(книги, журналы) | 13,4[4] |
| Древесина (бруски W = 14%) | 13,8[4] |
| Каучук натуральный | 44,73-44,8[4] |
| Линолеум поливинилхлоридный | 14,31[4] |
| Резина | 33,52 |
| Волокно штапельное | 13,8 |
| Полиэтилен | 47,14[4] |
| Полистирол | 39[4] |
| Хлопок разрыхленный | 15,7[4] |
Самые высокие значения теплоты сгорания природных газов из различных источников[править | править код]
Данные получены Международным энергетическим агентством[5].
- Алжир: 42 000 кДж/м³
- Бангладеш: 36 000 кДж/м³
- Белоруссия: 33 000 кДж/м³
- Великобритания: 39 710 кДж/м³
- Вьетнам: 45 520 кДж/м³
- Канада: 38 200 кДж/м³
- Индонезия: 40 600 кДж/м³
- Нидерланды: 33 320 кДж/м³
- Норвегия: 39 877 кДж/м³
- Россия: 38 231 кДж/м³
- Саудовская Аравия: 38 000 кДж/м³
- США: 38 416 кДж/м³
- Узбекистан: 37 889 кДж/м³
Необходимое количество электроэнергии для работы лампочки мощностью 100 Вт в течение 1 года[править | править код]
Количество топлива, необходимого для получения указанной ниже электроэнергии, рассчитано при 100 % эффективности преобразования тепловой энергии в электрическую. Так как большинство электрогенерирующих установок и распределительных систем достигают эффективности (КПД) порядка 30-35 %, фактическое количество топлива, используемого для питания лампочки мощностью 100 Вт, будет приблизительно в три раза больше указанного количества.
- 228,5 кг древесины (при 20 % влажности)
- 88,5 кг угля (антрацит малозольный)
- 72,1 кг керосина
- 79,2 м³ природного газа (используя усредненную величину 40000 кДж/м³)
- 63 кг метана
- 26 кг водорода
- 0,04 г урана (здесь имеется в виду энергия, выделяющаяся при цепной ядерной реакции)
- 1,75*10−5 г антивещества (здесь имеется в виду энергия, выделяющаяся при аннигиляции).
Примечания[править | править код]
- ↑ НПБ 105-03
- ↑ Теплота сгорания Автоматические системы пожаротушения, установки пожаротушения, проект сигнализации, обслуживание сигнализации, оросители: спринклеры и дренчеры, монтаж пожарной сигнализации, пожарная экспертиза, огнезащитная краска, покрытия и составы, обработка огнезащитная, огнезащита конструкций, металлоконструкций, системы пожарной безопасности, пожарные категории, план эвакуации, охранно пожарная сигнализация, противопожарные ворота, двери металлические, системы пожарной сигнализации, автоматическое пожаротушение, противопожарная защита, монтаж ОПС. stopfire.ru. Дата обращения: 19 октября 2017.
- ↑ ГОСТ 10227-86. Топлива для реактивных двигателей. Топлива для реактивных двигателей.. www.nge.ru. Дата обращения: 19 октября 2017.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 ООО «Аудит пожарной безопасности». pozharaudit.ru. Дата обращения: 19 октября 2017.
- ↑ Key World Energy istics (2005), page 59 (недоступная ссылка). Дата обращения: 14 ноября 2010. Архивировано 5 декабря 2010 года.
Литература[править | править код]
- Физический энциклопедический словарь
- Большая Советская энциклопедия
- Пособие по применению НПБ 105-95 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности»
См. также[править | править код]
- Внутренняя энергия
- Горение
- Пожар
- Экзотермическая реакция
- Удельная теплота сгорания
Источник
Горение пищевых продуктов. Расчёт теплоты сгорания по энергетической ценности?
Сейчас Вы — Гость на форумах «Проектант». Гости не могут писать сообщения и создавать новые темы. Преодолейте несложную формальность — зарегистрируйтесь! И у Вас появится много больше возможностей на форумах «Проектант». | Последние сообщения на форуме «Пожарная безопасность» 17 Апреля 2021 года, 21:08 16 Апреля 2021 года, 14:13 16 Апреля 2021 года, 12:59 15 Апреля 2021 года, 19:24 13 Апреля 2021 года, 19:22 06 Апреля 2021 года, 17:35 06 Апреля 2021 года, 15:49 05 Апреля 2021 года, 22:10 05 Апреля 2021 года, 10:17 05 Апреля 2021 года, 07:58 03 Апреля 2021 года, 15:20 02 Апреля 2021 года, 17:09 02 Апреля 2021 года, 16:46 02 Апреля 2021 года, 15:03 02 Апреля 2021 года, 11:24 Последние 10 cообщений чата: Привет, — в мирном Днепре — весна !! 18 Марта 2021 года, 16:55 Совсем скоро будет ровно 10 лет как я зарегистрировалась на этом форуме! Медальки юбилярам не полагаются?))) 11 Марта 2021 года, 22:12 Все проблемы с доступом к ресурсу были решены до 8 марта путем перехода на другой хостинг. 28 Февраля 2021 года, 23:41 У ряда операторов Internet периодически возникают проблемы с доступом к форумам. Можно решить включением VPN, например в браузере Opera. Ищем решение 22 Февраля 2021 года, 09:37 13 Января 2021 года, 12:02 С Новым годом! С Рождеством! Со Старым Новым Годом! 06 Января 2021 года, 11:18 Коллеги и Друзья! Поздравляю всех с наступившим Новым Годом! 03 Января 2021 года, 10:20 Коллеги, с наступившим Новым годом! Успехов на работе и счастья дома! 31 Декабря 2020 года, 21:52 Всех с наступающим Новым годом!!! Пусть все неприятное останется в уходящем 2020 году, а новый год подарит больше поводов для радости!!! 06 Декабря 2020 года, 22:51 6 декабря / 6 грудня. День Вооруженных Сил Украины (укр. «День Збройних Сил України»). С праздником, Украина!! https://wdco.ru/24a6s
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Источник
Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива
- Мы максимально быстро находим решения для объекта, разрабатываем и согласовываем проект, используем лучшие материалы, комплектующие, оборудование.
- «Альфа-Инвест» — это компания, которая была создана с целью обеспечения каждого доступным теплом и повышения энергонезависимости Украины.
- Лидер на рынке модернизации газовых котельных! Сэкономленные деньги — это заработанные деньги!
Обратите внимание на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания) различных видов топлива, сравните показатели. Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объёмом 1 м³ (1 л). Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход. Поэтому теплотворная способность является одной из наиболее значимых характеристик топлива. Зная эти показатели, нужно учитывать их при проектирование котельной на твёрдом топливе.
Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:
От его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.), а также от его влажности и зольности.
| Вид топлива | Ед. изм. | Удельная теплота сгорания | Эквивалент | ||||
| кКал | кВт | МДж | Природный газ, м3 | Диз. топливо, л | Мазут, л | ||
| Электроэнергия | 1 кВт/ч | 864 | 1,0 | 3,62 | 0,108 | 0,084 | 0,089 |
| Дизельное топливо (солярка) | 1 л | 10300 | 11,9 | 43,12 | 1,288 | — | 1,062 |
| Мазут | 1 л | 9700 | 11,2 | 40,61 | 1,213 | 0,942 | — |
| Керосин | 1 л | 10400 | 12,0 | 43,50 | 1,300 | 1,010 | 1,072 |
| Нефть | 1 л | 10500 | 12,2 | 44,00 | 1,313 | 1,019 | 1,082 |
| Бензин | 1 л | 10500 | 12,2 | 44,00 | 1,313 | 1,019 | 1,082 |
| Газ природный | 1 м 3 | 8000 | 9,3 | 33,50 | — | 0,777 | 0,825 |
| Газ сжиженный | 1 кг | 10800 | 12,5 | 45,20 | 1,350 | 1,049 | 1,113 |
| Метан | 1 м 3 | 11950 | 13,8 | 50,03 | 1,494 | 1,160 | 1,232 |
| Пропан | 1 м 3 | 10885 | 12,6 | 45,57 | 1,361 | 1,057 | 1,122 |
| Этилен | 1 м 3 | 11470 | 13,3 | 48,02 | 1,434 | 1,114 | 1,182 |
| Водород | 1 м 3 | 28700 | 33,2 | 120,00 | 3,588 | 2,786 | 2,959 |
| Уголь каменный (W=10%) | 1 кг | 6450 | 7,5 | 27,00 | 0,806 | 0,626 | 0,665 |
| Уголь бурый (W=30…40%) | 1 кг | 3100 | 3,6 | 12,98 | 0,388 | 0,301 | 0,320 |
| Уголь-антрацит | 1 кг | 6700 | 7,8 | 28,05 | 0,838 | 0,650 | 0,691 |
| Уголь древесный | 1 кг | 6510 | 7,5 | 27,26 | 0,814 | 0,632 | 0,671 |
| Торф (W=40%) | 1 кг | 2900 | 3,6 | 12,10 | 0,363 | 0,282 | 0,299 |
| Торф брикеты (W=15%) | 1 кг | 4200 | 4,9 | 17,58 | 0,525 | 0,408 | 0,433 |
| Торф крошка | 1 кг | 2590 | 3,0 | 10,84 | 0,324 | 0,251 | 0,267 |
| Пеллета древесная | 1 кг | 4100 | 4,7 | 17,17 | 0,513 | 0,398 | 0,423 |
| Пеллета из соломы | 1 кг | 3465 | 4,0 | 14,51 | 0,433 | 0,336 | 0,357 |
| Пеллета из лузги подсолнуха | 1 кг | 4320 | 5,0 | 18,09 | 0,540 | 0,419 | 0,445 |
| Свежесрубленная древесина (W=50…60%) | 1 кг | 1940 | 2,2 | 8,12 | 0,243 | 0,188 | 0,200 |
| Высушенная древесина (W=20%) | 1 кг | 3400 | 3,9 | 14,24 | 0,425 | 0,330 | 0,351 |
| Щепа | 1 кг | 2610 | 3,0 | 10,93 | 0,326 | 0,253 | 0,269 |
| Опилки | 1 кг | 2000 | 2,3 | 8,37 | 0,250 | 0,194 | 0,206 |
| Бумага | 1 кг | 3970 | 4,6 | 16,62 | 0,496 | 0,385 | 0,409 |
| Лузга подсолнуха, сои | 1 кг | 4060 | 4,7 | 17,00 | 0,508 | 0,394 | 0,419 |
| Лузга рисовая | 1 кг | 3180 | 3,7 | 13,31 | 0,398 | 0,309 | 0,328 |
| Костра льняная | 1 кг | 3805 | 4,4 | 15,93 | 0,477 | 0,369 | 0,392 |
| Кукуруза-початок (W>10%) | 1 кг | 3500 | 4,0 | 14,65 | 0,438 | 0,340 | 0,361 |
| Солома | 1 кг | 3750 | 4,3 | 15,70 | 0,469 | 0,364 | 0,387 |
| Хлопчатник-стебли | 1 кг | 3470 | 4,0 | 14,53 | 0,434 | 0,337 | 0,358 |
| Виноградная лоза (W=20%) | 1 кг | 3345 | 3,9 | 14,00 | 0,418 | 0,325 | 0,345 |
Источник