§ 13. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания

окислительно-восстановительная химическая реакция соединения атомов углерода и водорода топлива с кислородом воздуха (C + O₂ → CO₂ + Q), сопровождающаяся выделением большого количества теплоты.

• Выделение энергии объясняется тем, что потенциальная энергия взаимодействия атомов в молекуле углекислого газа CO₂ и воды H₂O меньше, чем в исходных несвязанных молекулах: разность энергий выделяется в виде кинетической энергии хаотического движения частиц (теплоты).

физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг:

• Расчётная формула: q = Q / m.
• Единица измерения в Международной системе единиц (СИ): Джоуль на килограмм [Дж / кг].
• Характеризует химическую энергоёмкость и ценность топлива.

удельная теплота сгорания топлива (Дж/кг), m — масса сгоревшего топлива (кг).

• Сухие дрова: q = 1,0 · 10⁷ Дж/кг.
• Каменный уголь: q = 2,7 · 10⁷ Дж/кг; антрацит: q = 3,0 · 10⁷ Дж/кг.
• Природный газ: q = 4,4 · 10⁷ Дж/кг; бензин и керосин: q = 4,6 · 10⁷ Дж/кг.
• Водород: q = 12 · 10⁷ Дж/кг (наивысшая удельная теплота сгорания среди всех химических топлив).

Удельной теплотой сгорания топлива называют физическую величину, показывающую, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

В Международной системе единиц (СИ) единицей удельной теплоты сгорания топлива является джоуль на килограмм (Дж/кг).

Количество теплоты Q, выделяющееся при полном сгорании топлива массой m, вычисляется по формуле:

Q = q · m,

где q — удельная теплота сгорания топлива данного вида (Дж/кг), m — масса сгоревшего топлива (кг).