Презентация по теме "Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива"

• 1 слайд

  Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива
  

• 2 слайд

  Ещё с древних времен человечество отапливало свои жилища путем сжигания некоторых веществ. При сжигании этих веществ выделялось много тепла.
  

• 3 слайд

  Чтобы согреть других, свеча должна сгореть
  Майкл Фарадей
  

• 4 слайд

  Вещества, которые могут вступать в процесс горения называются горючим или топливом
  Состав топлива: углерод (50-97%), водород (10% и выше), сера (до 8%), кислород (42-43%), азот (1,5-2%), влага
  

• 5 слайд

  Жидкое
  -Нефть
  -Бензин
  -Мазут
  Виды топлива
  

• 6 слайд

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

• 7 слайд

  Твердое
  -Уголь
  -Торф
  -Древесина
  
  
  Виды топлива
  

• 8 слайд

  Ядерное топливо
  
  Виды топлива
  

• 9 слайд

  Человек использует топливо именно для того, чтобы потреблять выделяемую энергию.
  

• 10 слайд

  Вещества
  топливо
  не топливо
  Дерево, уголь, бензин
  Камень, вода, железо
  Горение: топливо + кислород = продукты горения + теплота
  больше
  меньше
  Внутренняя энергия
  Температура
  меньше
  больше
  

• 11 слайд

  Из чего состоят все тела
  
  Какими видами энергии может обладать тело
  Что происходит с кинетической энергией, если тело увеличивает свою скорость
  
  Когда тело обладает внутренней энергией
  
  

• 12 слайд

  Горение
  Горение – окислительно – восстановительный процесс
  С поглощением энергии
  Сжигание железа
  С выделением тепла
  горение угля, бензина (топлива)
  

• 13 слайд

  ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА
   
  
  
  С + О2 → СО2↑ + Q
  +
  +
  Атом углерода
  О
  О
  СО2
  Молекула углекислого газа
  2 атома кислорода
  С
  

• 14 слайд

  Q
  При сжигании топлива атомы соединяются в молекулы, и
  происходит выделение энергии.
  Молекула углекислого газа (СО2)
  О
  О
  О
  О
  С
  С
  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.
  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.
  
  

• 15 слайд

  В установившемся процессе горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т.е. область, где происходит реакция, выделяется тепло и свет
  15
  

• 16 слайд

  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
  

• 17 слайд

  Источником энергии, которая используется в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту, является топливо.
  Энергия, выделяющаяся при полном сгорании топлива называется теплотой сгорания топлива.
  

• 18 слайд

  -Показывает, какое количество теплоты, которое выделяется при сгорании 1 кг топлива.
  В физике теплотворности соответствует физическая величина – удельная теплота сгорания топлива.
  Теплотворность
  

• 19 слайд

  При сгорании топлива выделяется энергия.
  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
  Уголь 1 кг => 2,7 • 107 Дж
  Нефть 1 кг => 4,4 • 107 Дж
  Торф 1 кг => 1,4 • 107 Дж
  Природный газ 1 кг => 4,4 • 107 Дж
  

• 20 слайд

  
  Мы должны знать, что в результате процесса горения выделяются продукты химической реакции. Вещества, входящие в состав топлива, находятся в продуктах горения и выделяются в виде соединений, например: азот выделяется в свободном виде N2 , хлор – в виде хлористого водорода HCl, а сера – в виде SO2
  

• 21 слайд

  Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, чтобы разделить её на атомы надо преодолеть силы притяжения между атомами, т.е. совершить работу, другими словами затратить некоторую энергию.
  При сжигании топлива происходит обратный процесс, процесс образования молекул из атомов, значит, энергия должна выделятся.
  

• 22 слайд

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

• 23 слайд

  Пример
  При горении газа метана (СН4) образуется углекислый газ (СО2) и вода (Н2О)
  СН4 +2О2 = СО2 + 2Н2О – запись процесса горения в виде формулы
  В этом процессе молекула метана (СН4) соединяется с двумя молекулами кислорода О2 и при этом получается молекула углекислого газа СО2 и две молекулы воды Н2О
  

• 24 слайд

  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.
  

• 25 слайд

  Количество теплоты
  Q=q∙m
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 26 слайд

  Q=q∙m
  Q – количество теплоты при
  сжигании топлива 1 Дж
  q – удельная теплота сгорания
  топлива 1 Дж/кг
  m – масса топлива 1 кг
  
  РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ, ВЫДЕЛИВШЕГОСЯ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА
  

• 27 слайд

  Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1кг, называется удельной теплотой сгорания топлива.
  Обозначение: q
  Удельная теплота сгорания топлива – величина табличная!
  

• 28 слайд

  Одинаковая ли энергия будет выделяться при сгорании 1 кг угля, газа, бензина?
  Как понимать: удельная теплота сгорания, например, торфа 1,4·107 Дж/кг?
  1,0 · 107 Дж/кг = 10 · 106 Дж/кг = 10 МДж/кг
  Это значит, что при полном сгорании 1 кг торфа выделяется 1,4·107 Дж энергии.
  

• 29 слайд

  Количество теплоты, выделяемое при сгорании 1г топлива
  

• 30 слайд

  
  2. Какое количество теплоты выделится при полном сгорании пороха массой 25 г?
  Дано: СИ Решение:
  m = 25 г 0,025 кг    Q = qm
  q = 0,38 ·107 Дж/кг
  Q = 0,38 ·107 Дж/кг · 0,025 кг = 95·103 Дж
  
  Q - ? Ответ: Q = 95·103 Дж
  
  1. Какое количество теплоты выделится при полном его сгорании 1 кг сухих дров, 2 кг сухих дров, 3 кг сухих дров, m кг сухих дров?
  Количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива, зависит от массы сгоревшего топлива и вида топлива.
  Q = q∙m
  m = Q/q
  q = Q/m
  

• 31 слайд

  3. Удельная теплота сгорания природного газа 4,4·107 Дж/кг что это обозначает?
  4. При сгорании спирта выделилось 1,35∙106 Дж тепла. Чему равна масса сгоревшего спирта?
  5. Сколько энергии выделится при полном сгорании 2 кг бензина?
  6. В каком случае можно получить большее количество теплоты: при сжигании тоhaf массой 1кг или 1кг антрацита?
  7. Сколько тепла выделится при полном сгорании 1л природного газа? Сколько воды можно нагреть до кипения этим теплом?
  

• 32 слайд

  Сфера использования
  - Обогрев пещер
  - Плавка металлов
  - Создание ДВС
  
  Экологические проблемы современности
  32
  

• 33 слайд

  Экологические проблемы
  

• 34 слайд

• 35 слайд

  Я могу только выразить свое пожелание, чтобы вы могли с честью выдержать сравнение со свечей, то есть могли быть светочем для окружающих, чтобы во всех своих действиях вы подражали красоте пламени, честно и производительно выполняли свой долг перед Человечеством Майкл Фарадей
  

• 36 слайд

  Домашнее задание
  Внимательно прочитать §10, ответы на вопросы после параграфа устно, упр.9 выполнить письменно