Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива. Энергия при сгорании бензина


fuel Energy. Heat of combustion

Известно, molecules that consist of atoms. Например, water molecule composed of one oxygen atom and two hydrogen atoms. The molecule can be divided into atoms. This division of molecules called chemical decomposition reaction. For the separation of molecules into atoms necessary to overcome the force of attraction of the atoms, do the work, а значит, and expend energy. experiments show, that when the atoms in the molecule of energy, conversely, выделяется.

One can cite such a comparison: between the Earth and all the bodies there are forces of attraction., поэтому, when the body is raised, removing it from the Earth, then spend the energy and make work. But if the body, such as forging hammer, It falls to Earth, it does work itself and its energy use.

On the phenomenon of energy release in the compound and atoms in the molecule based fuel using. Average fuel (уголь, oil, gasoline, etc..) It contains carbon. In combustion carbon atoms combine with oxygen atoms, contained in the air. Each carbon atom connected to two oxygen atoms (rice, 197). The resultant molecule is a molecule of carbon monoxide (IV) (carbon dioxide). At its formation energy is released.

energiya-topliva

There are various types of fuel: уголь, peat, firewood, oil, shale and natural gas. In the calculation of various engine engineer needs to know exactly, a quantity of heat can allocate burnt fuel. And for this it is necessary to empirically find, the quantity of heat released during the combustion of the same amount of different types of fuel.

Quantity of heat, liberated by the complete combustion of fuel weight 1 кг, called the heat of combustion of fuel.

The heat of combustion denoted by the letter q and measure in J / kg. The heat of combustion is determined by experience. The results of the experimental data are shown in the table 7.

teplota-sgoraniya-topliva

The table shows, что, eg, peat heat of combustion is equal to 1,4 • 107 J / kg. It means, that complete combustion of peat mass 1 1,4 kg allocated • 107 Дж.

To calculate the amount of heat Q, released in the complete combustion of fuel of any mass m, We need to heat combustion q multiplied by the mass of fuel burned:

Q = sq.m..

questions. 1. What is the calorific value of the fuel? 2. The units of measure the combustion heat? 3. What does the expression "CDF heatRania fuel is 1,4 • 107 J / kg»? 4. How to calculate the amount of heat, released during the combustion of fuel?

Exercises.

  1. table 7 against the word "oil" is the number 4,4 • 107. What it means? What name should be put at the same time including?
  2. What fuels - dry wood or brown coal - In the same conditions during the combustion can release more heat? justify your answer.
  3. What is the amount of heat released by the complete combustion 15 kg of charcoal? 200 g of alcohol?
  4. How much heat released during complete combustion of kerosene, is equal to the volume of 2 л?
  5. When complete combustion of dry wood was allocated 50 000 kJ. What is the weight of the wood burned?

Поделиться ссылкой:

Liked this:

Like Loading...

Похожее

tehnar.net.ua

Энергия сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива.

Тема: Энергия сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива.

Цель : сформировать понятие об энергии топлива, рассмотреть основы горения веществ и последствия сгорания топлива, обеспечить понимание учащимися сути удельной теплоты сгорания топлива, активизировать познавательную деятельность учащихся.

Задачи:Образовательная:Выяснить сущность процесса горения с точки зрения молекулярной теории, физическую сущность удельной теплоты сгорания топлива, применения данного явления в народном хозяйстве. Развивающая:Содействие развитию мышления учащихся, навыков решения задач по применению формулы ; развивать способность учащихся логического мышления для решения познавательных задач, развивать способности учащихся выдвигать гипотезы, аргументировать их, грамотно выражать свои мысли вслух, анализировать наблюдаемые процессы и ситуации, связанные с охраной окружающей среды; воспитание разумного отношения к окружающей среде.Воспитательная:В целях воспитания бережного отношения к природе, рассмотреть вопросы экологии, связанные с процессом сгорания топлива;Методы обучения: частично поисковый, наглядно - иллюстративный.Методы познания: наблюдение, сравнение, анализ Формы организации учебной деятельности: групповая, индивидуальная.Оборудование Коллекция топлива. Весы, мензурка , разновес. Мультимедийный проектор. Компьютер

Тип урока: изучения нового материала.

Демонстрации: образцы различных видов топлива, горение свечи.

План изучения нового материала1)Выделение энергии при сгорании топлива.2)Удельная теплота сгорания топлива. Расчет количества теплоты при сгорании топлива.3)Экологические последствия сгорания топлива.

ХОД УРОКА

1. На демонстрационном столе разложена коллекция видов топлива.

Учитель. Обратите внимание на демонстрационный стол и попробуйте сформулировать тему урока. Я помогу вам загадками. Разгадайте загадки разных народов:●Чему на свете нет ни меры, ни веса, ни цены? (русская)●Что даешь - съедает, от воды умирает (армянская)●Что за озеро, в которое бросают дрова? (корякская)О чем эти загадки? Какова разгадка?

Ученики. Огонь.Учитель. Что является «едой» для огня?Ученики :Топливо.

Учитель. А что такое топливо? Где используется топливо? Ответы учащихся.

Учитель. Топливо - это горючие вещества, применяемые с целью получения энергии при их сгорании. При сгорании топлива выделяется значительная энергия.Топливо - группа горючих веществ, основу которой составляет углерод.

Состав топлива : углерод (50-97%), водород (10% и выше), сера (до 8%), азот (1,5-2% ), кислород(42-43 % ), влага.

Классификация топлива

ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ ПО АГРЕГАТНОМУ СОСТОЯНИЮ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Природное(Нефть, Твердое (уголь, торф, древесина) В быту, в промышленности.

уголь, газ, торф, Жидкое (моторное топливо), в сельском хозяйстве,

древесина.) Газообразное (природный газ) в автомобильном

Искусственное(кокс, транспорте, ТЭЦ и т.д.

моторное топливо:

бензин, солярка,

керосин ит.д.)

2. Демонстрация . Горение свечи.Учитель. Что наблюдаем? Ученики. Парафин тает, превращаясь в жидкость и испаряясь, и горит.Взять пустой стакан и накрыть ею горящую свечу. Пламя начнет уменьшаться, и через некоторое время свеча погаснет.Учитель. Какое условие горения нарушается?Ученик. Для горения свечи нужен кислород. Доступ извне мы закрыли, а собственного кислорода в «атмосфере» стакана оказалось мало. Горение - это реакция веществ с кислородом, который является частью воздуха.Учитель. Итак, при горении происходит соединение элементов с кислородом и образование новых веществ, новых молекул.В процессе горения угля атомы углерода соединяются с двумя атомами кислорода, образуя углекислый газ. : С+О2=СО2+Q .

Учитель: Использование топлива основано как раз на явлении выделения энергии при соединении атомов. Все виды топлива обладают внутренней энергией, которая в них накапливалась многие годы под воздействием солнечного излучения. Важно уметь рассчитывать энергию, которая выделяется при сгорании. Как определить, какое количество теплоты выделяется при сгорании топлива? Для этого в лабораторных условиях нужно определить, какое количество теплоты выделяется при сгорании 1 кг любого топлива. Эту величину называют удельной теплотой сгорания топлива, и обозначают q.

Записываем в тетрадях.Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. .

Работа с таблицей (фронтальный опрос)Учитель. Одинаковая ли энергия выделяется при полном сгорании угля, газа, бензина. ?Ответы учащихся.

Учитель: При сгорании какого топлива выделяется больше всего энергии?

Учащиеся : Водород

Учитель: Верно. Водород самое экономичное топливо, при его сгорании не выделяются ядовитые вещества. Японская автономная фирма "Мазда" в первой половине 1990 г. сконструировала и испытала первый в мире автомобиль с водородным двигателем. Он может преодолевать без дозаправки 230 км и развивать скорость до 170 км/час. Он снабжен роторным двигателем мощностью в 300 л.с. В 1996 году немецкий автомобильный концерн "Даймлер - Бенц" выпустил автомобиль на водородных топливных элементах.

Учитель: Можно ли нагреть ведро воды с помощью свечи?Ответы учащихся.

Учитель: Объясните почему?

Учитель: Что значит, что у сухих дров ?

Учащиеся: Это значит, что при сгорании 1 кг дров выделяется энергии, т. е. q.

Учитель: А при сгорании 2 кг дров сколько энергии выделяется?

Учащиеся: В 2 раза больше.

Учитель: А при сгорании m кг, например, дров, сколько выделится энергии?

Обучающиеся:

Учитель: Схема для запоминания расчета количества теплоты:

3. Физкультминутка

Очень физику мы любим!Шеей влево, вправо крутим.Воздух - это атмосфера,Если правда, хлопай смело.В атмосфере есть азот,Делай вправо поворот.Так же есть и кислород,Делай влево поворот,Воздух обладает массойМы похлопаем всем классом.Чем выше вверх, тем воздух реже,Друг другу улыбнулись нежно!

4.Решение задачи.Упр.5(2)

5.Работа в группах (8 мин) Каждой группе даётся практическое задание.

1группе даётся кусок торфа. Нужно рассчитать количество теплоты, которое выделится при его сгорании.2группе даётся сосновый брусок. Нужно рассчитать количество теплоты, которое выделится при его сгорании.3 группе даётся бензин неизвестного объёма. Нужно рассчитать количество теплоты, которое выделится при его сгорании.

Учащиеся выдвигают гипотезы, что нужно знать, чтобы выполнить задание, каие приборы использовать, приходят к общему решению. (1 группа. Найти массу с помощью весов для твердого топлива. 2 группа. Найти объем, измеряя длину , ширину и высоту бруска, рассчитать массу по формуле m=ρ·ν. 3 группа. Найти объём с помощью мензурки и рассчитать массу по формуле m=ρ·ν. Затем, найдя q используя таблицу, рассчитать количество теплоты )6.Учитель: Итак, ребята, казалось бы, мы с вами рассмотрели все вопросы, связанные со сгоранием топлива. Но мы не можем поставить на этом точку. Потому что, говоря о сгорании топлива, нельзя не сказать о проблемах, которые встают перед человечеством в этой связи. О каких проблемах идет речь? Конечно же, о проблемах экологии, охраны окружающей среды. Ежегодно при сгорании топлива в воздух попадают сотни миллионов тонн различных вредных веществ: сажа, оксиды углерода, азота, серы… Вы можете сказать, что углекислый газ полезен, потому что растения поглощают его из окружающей среды и в процессе фотосинтеза выделяют кислород. Это действительно так. Но только в умеренных количествах. За последние 30 лет количество углекислого газа повысилось на 15-20%. К 2020 г содержание углекислого газа должно еще удвоиться. Углекислый газ препятствует естественному охлаждению Земли, что приводит к повышению средней температуры на 2-3 °С. Это может привести к бурному таянию льдов и повышению уровня Мирового океана на 50-70м. Увеличение содержания углекислого газа губительно сказывается на всем живом, в том числе на человеке, вызывая различные болезни.

Выход:

1. Очистка воздуха, установка фильтров

2. Беречь лес, увеличивать лесные массивы

7. Домашнее задание: § 10. Упр.5(1,3)

botana.cc

«Энергия сгорания топлива»

План-конспект урока

по технологии «Деятельностный подход в обучении». Учитель: Воротникова А.А. 8 А класс. Тема: «Энергия сгорания топлива». Цель: объяснить выделение энергии при сгорании топлива; ввести новую физическую величину – удельную теплоту сгорания топлива и ее единицу; получить формулу для расчета количества теплоты, выделяемое при сгорании топлива.

Ход урока.

  1. Оргмомент.
  2. Актуализация знаний.
    • Что такое внутренняя энергия?

    Ответы на вопросы вывешиваются на доске. Внутренняя энергия – это совокупность кинетической энергии движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.

    • Что такое количество теплоты?
    Количество теплоты – это энергия, которую тело получает или отдает при теплопередаче.
    • Отчего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела? (Массы вещества, рода вещества и разности температур.)
    • В каких единицах измеряется количество теплоты? (Дж).
    1. Формулировка темы и цели урока.

    Внутренней энергией обладают все тела – земля, кирпичи, облака. Однако извлечь их внутреннюю энергию довольно трудно, а порой и невозможно. Наиболее легко на нужды человека может быть использована внутренняя энергия лишь некоторых тел. К ним относятся: нефть, газ, уголь, горячие источники вблизи вулканов, морские течения и т.п.

    Рассмотрим ГАЗ, как пример ТОПЛИВА.

    Каждый день вы пьете перед школой чай и ставите греть чайник на газовую плиту. Что вы делаете перед тем, как поставить чайник на плиту?

    Дети: Зажигаем огонь. Как вы думаете, согреется ли вода, если газ не зажигать? Дети: НЕТ. Сделайте вывод: когда мы сможем получить энергию от газа? Дети: При его горении. Сформулируйте тему сегодняшнего урока. Дети формулирую тему урока. Тема урока: Энергия сгорания топлива. Для того чтобы нагреть разное количество воды необходимо разное количество энергии. Как узнать, сколько энергии нужно затратить, чтобы нагреть целый чайник? Дети: Необходимо рассчитать. Что необходимо для того, чтобы рассчитать количество теплоты? Дети: Узнать формулу. Сформулируйте цели урока, касающиеся изучения энергии сгорания топлива. Дети формулирую цели урока.
    1. Выяснить, почему при сгорании топлива выделяется энергия.
    2. Вывести формулу для расчета энергии, выделяемой при сгорании топлива.
    1. Открытие новых знаний.

    Археологи установили: остаткам первых костров около 400000 лет! Тогда огонь получали случайно (от молнии, например) и поддерживали. Позднее (около 30000 лет тому назад) безвестные гении научились добывать огонь трением, а еще позднее изобрели огниво, которым и пользовались до XIX века. Спички появились совсем недавно, в 1855 году. Так же "не спеша" расширялась сфера использования огня - от обогрева пещер и приготовления пищи до плавления металлов и создания в конце XVIII века парового универсального теплового двигателя (паровая машина). Сегодня внутренняя энергия топлива используется так широко и разнообразно, что ощущается острая нехватка угля, нефти, газа, бензина.

    Попытаемся выяснить за счет чего выделяется энергия при сгорании топлива. Одинаковая ли энергия выделяется при сжигании различных веществ, от чего это зависит? Узнайте формулу для расчета энергии сгорания топлива. Работа в группах по парам. Параграфы 10 на стр. 25

    • Физкультминутка.

    Строение молекулы воды.

    Н2О

    ___________________атома водорода

    ___________________атома кислорода Для того чтобы молекулу воды разделить на атомы, необходимо___________

    _______________________________________________________________, т.е.

    ____________________________________________________________.

    Следовательно, необходимо затратить_________________________________.

    При сжигании топлива атомы соединяются в молекулы, и происходит______

    __________________________________________________.

    С + О = СО2 + ________________

    углерод кислород углекислый газФизическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется_______________________________________________________.

    Единицы измерения удельной теплоты сгорания топлива

    [q] = _________.

    1 кг топлива – 1 Дж теплоты

    2 кг топлива – 2 Дж теплоты

    m кг топлива – mq Дж теплоты

      • Что такое удельная теплота сгорания?
      • Что значит – удельная теплоты сгорания бензина 4,6 * 107 Дж/кг?
      • Формула для расчета количества теплоты, выделяемого при сгорании топлива.

      В технике сгорание топлива используется, например, в двигателе внутреннего сгорания. Рассмотрим 2 вида двигателя внутреннего сгорания.

      Двигатель внутреннего сгорания.

      Карбюраторный двигатель. Этот двигатель – одна из разновидностей двигателей внутреннего сгорания. Его название подчеркивает, что, во-первых, сгорание топлива происходит внутри двигателя, а во-вторых, существенной его деталью является карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом в нужных пропорциях.

      Дизельный двигатель. В 1892 г. немецкий инженер Р. Дизель получил патент (документ, подтверждающий изобретение) на двигатель, впоследствии названный его фамилией. В цилиндры двигателя Дизеля засасывалась не смесь бензина и воздуха, как в карбюраторных двигателях, а только воздух. При сжатии воздуха температура возрастала настолько, что впрыскиваемое через специальную форсунку топливо сразу же воспламенялось (самостоятельно, без электрической искры). Образующиеся при этом газы выталкивали поршень обратно, осуществляя рабочий ход.

        • 2 типа двигателя внутреннего сгорания
        1. Первичное закрепление.

        Решим все вместе задачу. Комментировано.

        Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 10 кг древесного угля?
        1. Самостоятельная работа.

        Работа по карточкам в парах. Сколько теплоты выделится при полном сгорании нефти, масса которого 2,5 т?

        • Решение задачи.

        Вернемся к начальным целям урока.

        • Что такое удельная теплота сгорания топлива?
        • По какой формуле вычисляется количество теплоты, выделяемого при сгорании топлива?

        Дети отвечают.

        1. Повторение изученного.

        А теперь закрепим нами изученное в виде самостоятельно работы на листочках по группам.

        Решение задач по карточкам. Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании спирта массой 100 г?

        Сдаются листочки с решениями. Проверка с правильным решением на доске. У кого совпало решение? У кого нет? ( У кого решение не совпало, тот останется после урока для уточнения решения данной задачи).

        1. Итоги урока.

        Не смотря на все положительные моменты сгорания топлива, обострились и экологические проблемы. Количество сжигаемого топлива таково, что выделяемые при горении продукты не успевают рассеяться и накапливаются. Нарушается работа отлаженного, тонко согласованного механизма природы: меняется состав воздуха в больших городах и вблизи крупных энергетических предприятий, накапливается углекислый газ, порождающий парниковый эффект. С этим нельзя не считаться, слишком тяжелыми могут быть последствия для каждого и всех вместе: болезни, отравления, изменения климата.

        Мероприятия по очистке воздуха от промышленных примесей:

        1. В дымоходах ставят фильтры.
        2. Увеличивают число зеленых насаждений.
        3. Мощные сооружения по очистке воздуха от пыли, бактерий, вредных газов, для обогащения воздуха кислородом.
        Желаю вам понимать положительные и отрицательные моменты сгорания топлива и уметь бережно относиться к той Земле, на которой вы живете. Домашнее задание:

        параграф 10, упр.5 (3)

        mognovse.ru

        Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива

        Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №8 Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива. 2009 г. г.о. Отрадный

        Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №8

        Энергия топлива. Удельная теплота сгорания топлива.

        2009 г.

        г.о. Отрадный

        «Чтобы согреть других, свеча должна сгореть.» М. Фарадей

        «Чтобы согреть других, свеча должна сгореть.» М. Фарадей

        Виды топлива.

        Виды топлива.

        В состав топлива могут входить следующие элементы: углерод-50-97 % водород-10 % сера-80 % кислород-42-43 % азот-1,5-2 %

        В состав топлива могут входить следующие элементы:

        • углерод-50-97 %
        • водород-10 %
        • сера-80 %
        • кислород-42-43 %
        • азот-1,5-2 %
        q- удельная теплота сгорания топлива. [q]= 1

        q- удельная теплота сгорания топлива.

        [q]= 1

        Формула для расчёта количества теплоты выделяющегося при полном сгорании топлива. Q=qm

        Формула для расчёта количества теплоты выделяющегося при полном сгорании топлива.

        Q=qm

        Какое количество теплоты выделится при полном сгорании 1 кг природного газа, 2 кг древесного угля, 2 кг нефти, 5 кг бензина?

        Какое количество теплоты выделится при полном сгорании

        1 кг природного газа,

        2 кг древесного угля,

        2 кг нефти,

        5 кг бензина?

        Какое топливо используется для отопления домов, в двигателях автомобилей, в котлах электростанций?

        Какое топливо используется для отопления домов, в двигателях автомобилей, в котлах электростанций?

         Каким топливом выгоднее отапливать дома? Почему?

        Каким топливом выгоднее отапливать дома?

        Почему?

         Что выгоднее использовать в двигателях автомашин: бензин или природный газ? С экологической точки зрения?

        Что выгоднее использовать в двигателях автомашин: бензин или природный газ?

        С экологической точки зрения?

         Почему в последнее время все чаще стали говорить об электромобилях и двигателях на водородном топливе?

        Почему в последнее время все чаще стали говорить об электромобилях и двигателях на водородном топливе?

         Для питания котла водяного отопления требуется в день 3,5 •10 7 Дж энергии. Какую массу топлива нужно ежедневно сжигать для питания котла: а) дров б) нефти в) каменного угля г) природного газа

        Для питания котла водяного отопления требуется в день 3,5 •10 7 Дж энергии. Какую массу топлива нужно ежедневно сжигать для питания котла:

        а) дров

        б) нефти

        в) каменного угля

        г) природного газа

         Сколько тепла выделится при полном сгорании 1л бензина? Плотность бензина 710 кг/м 3 .

        Сколько тепла выделится при полном сгорании 1л бензина? Плотность бензина 710 кг/м 3 .

         Сколько тепла выделится при полном сгорании 1 л бензина? Какую массу воды можно нагреть от 20 0 С до кипения этим теплом?

        Сколько тепла выделится при полном сгорании 1 л бензина? Какую массу воды можно нагреть от 20 0 С до кипения этим теплом?

        Домашнее задание § 11, № 1048, № 1054

        Домашнее задание

        § 11, № 1048, № 1054

        Сколько дров необходимо для того, чтобы нагреть 50 л воды в железном котле массой 10 кг от 15 0 С до 65 0 С ? Потерями тепла пренебречь.

        Сколько дров необходимо для того, чтобы нагреть 50 л воды в железном котле массой 10 кг от 15 0 С до 65 0 С ? Потерями тепла пренебречь.

        videouroki.net


        Смотрите также