Теплота сгорания топлива

Коли­чество тепла, выделившегося при сжигании топлива, связано с химический составом этого топлива.

Количество тепла, выделяющиеся при сжигании единицы топлива, называется теплотой сгорания топлива. Теплота сгорания топлива обозначается Q и может иметь размерности: кДж/кг, кДж/м³ или кДж/кмоль.

Различают высшую и низшую теплоты сгорания топлива.

Согласно работе [2]: “Высшая теплота сгорания соответствует условию, что все водяные пары, образовавшиеся при горений, доводятся до жидкого состояния при 273 К. При этом возвращается следующее коли­чество тепла.

Скрытая теплота испарения 1 кг Н О…2258,41 кДж.

Теплота нагрева 1 кг Н О от 273 до 373 К…418,68 кДж.

Итого…2677,09 кДж.

Низшая теплота сгорания соответствует условию, что со­держащийся в продуктах сгорания водяной пар охлажден от 373 до 293 К. При этом высвобождается количество тепла, равное

,

где 2,0087 – теплоемкость паров воды.

Таким образом, количественная разница между и на 1 кг H O составляет

”.

Практически при сжигании топлива пары воды в газообразном состоянии уносятся с дымовыми газами, поэтому низшая теплота сгорания топлива больше соответствует действительности.

Теплоту сгорания топлива можно измерять опытном путем, либо рассчитать. В первом случае сжигания в специальных приборах (кало­риметрах) сжигают навеску определенного объема топлива. Во втором случае расчет проводят на основании данных элемен­тарного анализа с использованием тепловых эффектов реакций горения отдельных составляющих топлива.

Теплоту сгорания твердого и жидкого топлива можно рассчитать по эмпирическим формулам на основании элементарного анализа. Для отечественных видов твердого и жидкого топлива часто используют результаты формулы Д. И. Менделеева:

,

.

Соединения, составляющие горючую массу газообразного топлива и теплоты сгорания этих соединений обычно известны и при расчете теплоты сгорания используют специальные таблицы тепловых эффектов реакций окисления соединений, входящих в состав топлива.