Izračun toplote zgorevanja mešanice plinov. Izračun zgorevalne toplote. Izračun masne kurilne vrednosti
Zgorevalna toplota ali kalorična vrednost (kalorična vrednost) goriva Q je količina toplote, ki se sprosti pri popolnem zgorevanju 1 mola (kcal/mol), 1 kg (kcal/kg) ali 1 m3 goriva (kcal/m3 ),
Volumetrična kalorična vrednost se običajno uporablja pri izračunih, ki vključujejo uporabo plinastega goriva. V tem primeru se toplota zgorevanja 1 m3 plina razlikuje v normalnih pogojih, to je pri temperaturi plina 0 ° C in tlaku 1 kgf / cm2, in v standardnih pogojih - pri temperaturi 20 ° C in tlak 760 mm Hg. Umetnost.:
Vct - 293 "norma -
V tej knjigi so podani izračuni kurilne vrednosti plinastega goriva za 1 m3 pri normalnih pogojih.
Za normalne pogoje so bile izračunane tudi količine produktov zgorevanja vseh vrst goriv.
Pri analizi goriva in toplotnih izračunih je treba obravnavati višje in nižje kurilne vrednosti.
Višja kurilna vrednost goriva QB, kot je bilo že omenjeno, je količina toplote, ki se sprosti med popolnim zgorevanjem enote goriva s tvorbo CO2, tekočega HgO in SO2. Blizu najvišje kurilne vrednosti je kurilna vrednost, ugotovljena pri zgorevanju goriva v kalorimetrični bombi v atmosferi kisika<2б. Незначительное отличие теплоты сгорания в бомбе от высшей теплоты сгорания QB обусловлено тем, что при сжигании в атмосфере кислорода топливо окисляется более глубоко, чем при его сгорании на воздухе. Так, например, сера топлива сгорает в калориметрической бомбе не до SO2, а до S03, и при сжигании топлива в бомбе образуются серная и азотная кислоты.
Nižja kalorična vrednost goriva QH, kot je navedeno zgoraj, je količina toplote, ki se sprosti med popolnim zgorevanjem enote goriva s tvorbo CO2, HgO v parnem stanju in SO2. Poleg tega se pri izračunu spodnje kalorične vrednosti upošteva poraba toplote za izhlapevanje vlage iz goriva.
Posledično se nižja toplota zgorevanja razlikuje od večje porabe toplote za izhlapevanje vlage v gorivu Wр in
Nastane med zgorevanjem vodika, ki ga vsebuje gorivo
Pri izračunu razlike med višjo in nižjo kurilno vrednostjo se upošteva poraba toplote za kondenzacijo vodne pare in za hlajenje nastalega kondenzata na 0 °C. Ta razlika je približno 600 kcal na 1 kg vlage, to je 6 kcal za vsak odstotek vlage, ki je v gorivu ali nastane med zgorevanjem vodika, vključenega v mešanico goriva.
Vrednosti višje in nižje kurilne vrednosti različnih vrst goriva so podane v tabeli. 18.
Pri gorivih z nizko vsebnostjo vodika in vlage je razlika med višjimi in nižjimi kurilnimi vrednostmi majhna, na primer pri antracitu in koksu - le okoli 2%. Pri gorivih z visoko vsebnostjo vodika in vlage pa postane ta razlika precejšnja. Tako je pri zemeljskem plinu, ki je sestavljen pretežno iz CH4 in vsebuje 25% (po imaos) H, višja kurilna vrednost za 11% večja od nižje.
Višja kurilna vrednost gorljive mase drv, šote in rjavega premoga, ki vsebuje približno 6% H, presega nižjo kurilno vrednost za 4-5%. Razlika med višjimi in nižjimi kurilnimi vrednostmi delovne mase teh zelo mokrih goriv je veliko večja. Je približno 20 %.
Pri ocenjevanju učinkovitosti uporabe tovrstnih goriv je bistveno, kakšno kalorično vrednost upoštevamo - višjo ali nižjo.
V ZSSR in v večini tujih držav se toplotnotehnični izračuni običajno izvajajo na podlagi nižje kurilne vrednosti goriva, saj temperatura dimnih plinov, odvedenih iz naprav, ki uporabljajo gorivo, presega 100 ° C, in zato kondenzacija vodna para v produktih zgorevanja ne nastane.
V Veliki Britaniji in ZDA se podobni izračuni običajno izvajajo na podlagi bruto kalorične vrednosti goriva. Zato je treba pri primerjavi podatkov iz testov kotlov in peči, izvedenih na podlagi nižjih in višjih kurilnih vrednosti, narediti ustrezen preračun Qн in QB po formuli
Q„=QB-6(G + 9H) kcal/kg. (II.2)
Pri termotehničnih izračunih je priporočljivo uporabiti obe vrednosti kurilne vrednosti. Tako je treba za oceno učinkovitosti uporabe zemeljskega plina v kotlovnicah, opremljenih s kontaktnimi ekonomizatorji, pri temperaturi dimnih plinov približno 30-40 ° C vzeti najvišjo kalorično vrednost in izračun v pogojih, kjer kondenzacija vodne pare ne ne zgodi, je bolj priročno izvesti na podlagi zgorevanja z nižjo kalorično vrednostjo.
Toplota zgorevanja goriva je določena s sestavo gorljive mase in vsebnostjo balasta v delovni masi goriva.
Toplota zgorevanja gorljivih gorivnih elementov se zelo razlikuje (vodik ima približno 4-krat več kot ogljik in 10-krat več kot žveplo).
Zgorevalna toplota 1 kg bencina, kerozina, kurilnega olja, to je tekočega goriva z visoko vsebnostjo vodika, bistveno presega zgorevalno toploto gorljive mase koksa, antracita in drugih vrst trdnih goriv z visoko vsebnostjo ogljika in zelo nizka vsebnost vodika. Toplota zgorevanja gorljive mase goriva je določena z njeno elementarno sestavo in kemično sestavo njenih sestavnih spojin.
Najvišja toplota zgorevanja atomskega vodika, ki nastane v posebnih napravah, je približno 85.500 kcal/kg-atom, najvišja
|
Vrednost višje in nižje kurilne vrednosti nekaterih vrst goriva
|
Toplota zgorevanja molekularnega vodika, ki ga vsebuje plinasto gorivo, je le 68.000 kcal/mol. Razlika v toploti zgorevanja (2-85.500-68.000), ki znaša približno 103.000 kcal/mol, je posledica porabe energije za pretrganje vezi med vodikovimi atomi.
Seveda je razlika v količini sproščene toplote pri zgorevanju vodika, ki je del gorljive mase različnih vrst goriv, neprimerljivo manjša od razlike med toplotami zgorevanja atomskega in molekularnega vodika, vendar se vseeno pojavlja. .
Tudi narava vezi med ogljikovimi atomi v molekuli pomembno vpliva na toploto zgorevanja goriva.
Sestava različnih vrst goriva vključuje ogljikovodike različnih homolognih serij. Vpliv narave kemijskih vezi med atomi na toploto zgorevanja gorljive mase goriva je razviden iz upoštevanja sestave in toplote zgorevanja ogljikovodikovega goriva.
1. Alkani (parafinski ogljikovodiki) so nasičeni ogljikovodiki alifatske strukture. Splošna formula alkanov je SpNgn+2 ali CH3-(CHg) p-2-CH3.
Najlažji ogljikovodik, metan CH4, je vključen v. sestava večine tehničnih plinov in je glavna sestavina zemeljskih plinov: Stavropol, Shebelinsky, Tyumen, Orenburg itd. Etan SgNv najdemo v nafti in zemeljskih plinih, pa tudi v plinih, pridobljenih s suho destilacijo trdnih goriv. Utekočinjeni plini so večinoma sestavljeni iz propana C3H8 in butana C4H10.
Alkane z visoko molekulsko maso najdemo v različnih vrstah tekočih goriv. V molekulah nasičenih ogljikovodikov obstajajo naslednje vezi med atomi: C-H in C-C. Na primer, strukturna formula normalnega heksana C6Hi4 je
I I I I I I n n n n n n
V molekuli heksana je 5 C-C vezi in 14 C-H vezi.
2. Ciklani so nasičeni ogljikovodiki ciklične zgradbe. Splošna formula ciklanov je SpN2n.
|
6 C-C vezi in 12 C-H vezi. 3. Alkeni so nenasičeni monoolefinski ogljikovodiki. Splošna formula SpNgp. Najlažji ogljikovodik te homologne serije, etilen (eten), se nahaja v koksnih in polkoksnih plinih; v znatnih količinah je vključen v pline iz rafinerije nafte. Vezi med atomi: C-H, C-C in ena dvojna (olefinska) vez med dvema atomoma ogljika C = C; na primer v običajnem heksenu C6H12 (heksen-1) 5. Alkini - nenasičeni ogljikovodiki alifatske strukture s trojno vezjo C = C. Splošna formula alkinov je SpN2n-2. Najpomembnejši ogljikovodik tega razreda je acetilen HC = CH. Vezi med atomi v alkinih: H-C, C-C in C=C. Na toploto zgorevanja in toplotno zmogljivost ogljikovodikov močno vpliva energija pretrganja vezi med atomi v molekuli. toplo? in prekinitev H-H vezi s tvorbo atomskega vodika je približno 103 tisoč kcal / mol. V tabeli 19 prikazuje podatke o toplotah cepitve vezi v ogljikovodikih po Ya. K. Syrkin in M. E. Dyatkina G161 in po L. Paulinu - GU. Tabela 19 |
Da bi ugotovili vpliv narave vezi med atomi ogljika v molekuli ogljikovodika na toploto njihovega zgorevanja, je priporočljivo uporabiti ne absolutne vrednosti energije vezi med atomi, temveč razlike v rezervi energije. zaradi različne narave vezi: med atomi v molekuli.
Če primerjamo toplote pretrganja vezi med atomi ogljika v molekuli ogljikovodika, je zlahka videti, da pretrganje ene dvojne vezi zahteva bistveno manj energije kot pretrganje dveh enojnih vezi. Poraba energije za pretrganje ene trojne vezi je celo manjša od porabe energije za pretrganje treh enojnih vezi. Ugotoviti vpliv razlik v toplotah cepitve dvojnih in enojnih vezi med ogljikovimi atomi na toploto zgorevanja.
29-
ogljikovodike, primerjajmo dva ogljikovodika različnih zgradb: etilen H2C=CH2 in cikloheksan CeHi2. Oba ogljikovodika imata dva atoma vodika na atom ogljika. Vendar pa ima nenasičen ogljikovodik etilen dvojno vez med svojimi ogljikovimi atomi, medtem ko ima nasičen ciklični ogljikovodik cikloheksan enojne vezi med svojimi ogljikovimi atomi.
Za lažji izračun primerjamo tri mole etilena (3-C2H4) z enim molom cikloheksana (CeHi2), saj v tem primeru ob prekinitvi vezi med atomi nastane enako število gramskih atomov ogljika in vodika. .
Energija, potrebna za prekinitev vezi med atomi v treh molih etilena C2H4, je manjša od energije, potrebne za prekinitev vezi v enem molu cikloheksana SwH12. Dejansko je treba v obeh primerih prekiniti 12 vezi C-H med atomom ogljika in vodika, poleg tega pa v prvem primeru tri dvojne vezi C = C, v drugem primeru pa šest enojnih vezi C-C, kar pomeni veliko porabo energije.
Ker je število gramskih atomov ogljika in vodika, ki jih dobimo s pretrganjem vezi v treh molih etilena in enem molu cikloheksana, enako, mora biti toplota zgorevanja treh molov etilena višja od toplote zgorevanja enega mola cikloheksana. s številom kilokalorij, ki ustreza razliki v toploti pretrganja vezi med atomi v enem molu cikloheksana in treh molih etilena.
Najnižja toplota zgorevanja treh molov etilena je 316-3 = 948 tisoč kcal, en mol cikloheksana pa 882 tisoč kcal.
Toploto tvorbe ogljikovodikov iz grafita in molekularnega vodika lahko izračunamo s formulo
kjer je Qc„Hm nižja zgorevalna toplota ogljikovodika, kcal/mol; Qc je toplota zgorevanja ogljika v obliki grafita, kcal/kg-atom; n je število ogljikovih atomov v molekuli ogljikovodika; Qh2 - nižja toplota zgorevanja molekularnega vodika, kcal/mol; t je število vodikovih atomov v molekuli ogljikovodika.
V tabeli 20 prikazuje toplote tvorbe grafita in plinastega molekularnega vodika iz nekaterih ogljikovodikov ter prikazuje razmerja med toplotami tvorbe in toplotami zgorevanja ustreznih količin ogljika in molekularnega vodika.
Poglejmo več primerov, ki ponazarjajo veljavnost zgornjih določb.
Metan CH4. Najnižja kalorična vrednost je 191,8 tisoč kcal/mol. Vsebnost toplote 1 kg atoma ogljika in 2 kmol vodika, kar ustreza 1 kmol metana, je enaka 94 + 2-57,8 = 209,6 tisoč kcal. Zato je toplota tvorbe grafita in molekularnega vodika iz metana 191,8-209,6 = -17,8 tisoč kcal / mol.
Razmerje med toploto tvorbe ogljika in vodika iz metana in vsoto toplote zgorevanja ogljika in vodika, tvorjenega iz metana, je enako
|
Tabela 20 Zgorevalna toplota ogljikovodikov in ekvivalentnih količin ogljika in vodika
|
Razmerje med toploto tvorbe ogljika in vodika iz etana in vsoto toplote zgorevanja, ki nastane iz etana, ogljika in vodika, je 20-100
AS>=-ZbM~ = -5'5%-
Propan SzN8. Najnižja toplota zgorevanja propana je 488,7 tisoč kcal / mol. Vsota toplot zgorevanja ogljika in vodika, ekvivalentnega propanu, je enaka
3-94+4-57,8=513,2 tisoč kcal/mol.
Toplota tvorbe grafita in vodika iz propana
488,7-513,2=-24,5 tisoč kcal/mol.
Razmerje med toploto tvorbe ogljika in vodika iz propana in vsoto toplot zgorevanja nastalega ogljika in vodika je enako -24,5-100.
L<2=——— 513^- =-4,8%.
Etilen (eten) CaH4. Spodnja toplota zgorevanja etilena je 316,3 tisoč kcal / mol. Vsota toplote zgorevanja, ki ustreza enemu molu etilena, 2 kg atoma ogljika in 2 kmol vodika, je enaka 303,6 tisoč kcal/mol.
Toplota tvorbe grafita in vodika iz etilena je enaka
316,3-303,6 = 12,7 tisoč kcal / mol.
Posledično je razmerje med toploto tvorbe ogljika in vodika iz etilena in vsoto toplote zgorevanja, ki nastane iz ogljika in vodika z etilenom, 12,7-100.
A
Propilen (propen) C3Hb. Nižja toplota zgorevanja propilena je 460,6 tisoč kcal/mol, vsota toplote zgorevanja, ki ustreza 1 molu propilena, 3 kg atoma ogljika in 3 kmol vodika, je enaka 455,4 tisoč kcal/mol.
Toplota tvorbe grafita in vodika iz propilena je
460,6-455,4 = 5,2 tisoč kcal/mol,
Razmerje med toploto tvorbe ogljika in vodika iz propilena in vsoto njunih toplot zgorevanja je enako
Toplota razgradnje na ogljik in molekularni vodik v prvih členih ustrezne homologne serije nenasičenih ogljikovodikov je pozitivna (reakcija je eksotermna), s povečanjem molekulske mase pa se toplota razgradnje zmanjšuje in postane negativna vrednost. Posledično mora biti med nenasičenimi ogljikovodiki snov z določeno molekulsko maso, katere toplota razgradnje na ogljik in vodik je majhna.
V nizu nenasičenih ogljikovodikov z eno dvojno vezjo - alke - butilen je tak nov ogljik
CH2 =CH-CH2-CHN.
Toplota razgradnje 1 kmol butilena v ogljik in molekularni vodik znaša le ~600 kcal, kar je približno 0,1 % vsote toplot zgorevanja, ki nastanejo pri razgradnji butilena v ogljik in vodik.
V skladu z zgoraj navedenim je toplota zgorevanja ogljikovodikov in drugih organskih snovi natančneje določena z njihovo skupinsko komponentno sestavo. Vendar pa je praktično mogoče določiti zgorevalno toploto goriva glede na njegovo skupinsko komponentno sestavo samo za plinasto gorivo.
Določanje skupinske sestave tekočega in še posebej trdnega goriva je tako težko, da se je treba omejiti na določitev le elementarne sestave goriva in izračun zgorevalne toplote po podatkih elementarne analize gorljive mase goriva in vsebnost balasta v delovni masi goriva. Poleg ogljika, vodika in žvepla gorljiva masa goriva vključuje dušik in kisik.
Vsak odstotek dušika, ki ga vsebuje gorljiva masa goriva, zmanjša njegovo zgorevalno toploto za 1 %. Vsebnost dušika v gorljivi masi tekočega goriva je običajno desetinke odstotka, v trdnem gorivu 1-2%. Zato je prisotnost dušika v vnetljivi masi tekočine in... trdno gorivo relativno malo vpliva na kurilno vrednost.
V plinastem gorivu, za razliko od tekočega in trdnega, dušik ni del sestavin gorljive mase, ampak je vsebovan v obliki molekularnega dušika N2 in je balastna komponenta. Vsebnost dušika v nekaterih vrstah plinastega goriva je zelo visoka in močno vpliva na njegovo kalorično vrednost.
|
Odvisnost toplote zgorevanja in toplotne moči gorljive mase trdnega goriva od vsebnosti kisika v njej1
|
Kot je navedeno zgoraj, vsak odstotek kemično vezanega kisika, ki ga vsebuje gorljiva masa, zmanjša njeno zgorevalno toploto za 26 kcal/kg.
Tako 1-odstotno povečanje vsebnosti kisika v gorljivi masi trdnega goriva, na primer premoga s kalorično vrednostjo približno 8000 kcal / kg, zmanjša toploto zgorevanja gorljive mase goriva za 1 %. zmanjšanja vsebnosti ogljika in vodika in za (26-100) -,8000=0,32% zaradi delne oksidacije gorljive mase goriva in le okoli 1,3%. Posledično sprememba vsebnosti kisika v gorljivi masi goriva močno vpliva na njegovo zgorevalno toploto.
Toplote zgorevanja gorljive mase trdnega goriva, ki vsebuje približno 6 % vodika, relativno nizko vsebnost žvepla in različne vsebnosti kisika in ogljika, so podane v tabeli. 21.
Iz podatkov v tabeli je razvidno, da je toplota zgorevanja gorljive mase mastnega premoga zaradi manjše vsebnosti kisika in s tem višje vsebnosti ogljika za 80 % večja od toplote zgorevanja gorljive mase lesa.
Balast v gorivu močno zmanjša svojo toploto zgorevanja, predvsem zaradi ustreznega zmanjšanja vsebnosti gorljive mase. Poleg tega se del toplote porabi za izhlapevanje vlage, in če gorivo vsebuje znatno mineralno maso, tudi za njeno razgradnjo pri visokih temperaturah v pečeh. Skladno s tem se zmanjša delež koristne toplote.
V črnem premogu s kalorično vrednostjo približno 6000 kcal / kg povečanje vsebnosti vlage za 1% zmanjša spodnjo kalorično vrednost za 66 kcal / kg, vključno s 60 kcal / kg zaradi povečanja vsebnosti balasta v goriva in za 6 kcal/kg zaradi porabe toplote za izhlapevanje vlage.
2 B M Rarich 33
Tako je dodatna poraba toplote za izhlapevanje vlage le Vio od zmanjšanja kalorične vrednosti zaradi zmanjšanja vsebnosti gorljive mase v gorivu. Pri kurilnem olju s kurilno vrednostjo nad 9000 kcal/kg je delež dodatne porabe toplote za izhlapevanje vlage še manjši (tabela 22).
Tabela 22
|
Sprememba spodnje kurilne vrednosti goriva s povečanjem vsebnosti vlage za 1 %
|
Pri gorivu s konstantno sestavo gorljive mase in nizko vsebnostjo pepela je kalorična vrednost zgorevanja jasno določena z vsebnostjo vlage. Zato je za takšne vrste goriva, kot je drva, lahko spodnjo kalorično vrednost delovne mase QS določimo glede na vsebnost vlage po formuli
Qjj (100 - WV) - 600WP
QЈ=—————— jqq————— kcal/kg,
Kjer je QЈ spodnja kurilna vrednost suhega goriva (rahlo spremenljiva vrednost, vzeta iz referenčnih tabel), kcal/kg; - vsebnost vlage, določena z analizo delovnega goriva, masni %).
Pri spremenljivi vsebnosti pepela v gorivu se nižja toplota zgorevanja delovne mase izračuna iz toplote zgorevanja gorljive mase po formuli
600WP
Qk=———————- jqq—————— kcal/kg,
Kjer je Qh nižja zgorevalna toplota gorljive mase, kcal/kg; Lr - vsebnost pepela v gorivu, %’. - vlažnost goriva, %
Toplotni učinek reakcija je količina toplote, ki jo sprosti ali absorbira sistem med reakcijo.
kjer so stehiometrični koeficienti reakcijskih produktov in izhodnih snovi; , - standardne entalpije tvorbe reakcijskih produktov in izhodnih snovi. Toplota nastajanja. Indeks tukaj pomeni nastanek(tvorba) in nič, da se vrednost nanaša na standardno stanje snovi.
Toplota nastajanja snovi se določi iz referenčnih knjig ali izračuna na podlagi zgradbe snovi.
Toplota zgorevanja je količina toplote, ki se sprosti med popolnim zgorevanjem enote količine snovi, če sta začetni in končni produkt v standardnih pogojih.
Obstajajo:
· molar- za en mol (kJ/mol),
· zelo veliko− za en kilogram (kJ/kg),
· volumetrični− za en kubični meter snovi (kJ/m³) toplota zgorevanja.
Glede na agregatno stanje vode, ki nastane med zgorevanjem, ločimo višje in nižje kalorične vrednosti.
Višja kalorična vrednost je količina toplote, ki se sprosti med popolnim zgorevanjem enote količine gorljive snovi, vključno s toploto kondenzacije vodne pare.
Nižja kalorična vrednost je količina toplote, ki se sprosti pri popolnem zgorevanju enote količine gorljive snovi, če je voda v produktih zgorevanja v plinastem stanju.
Molarna zgorevalna toplota se izračuna v skladu z zakonom Hess. Za pretvorbo molarne toplote zgorevanja v masno toploto lahko uporabite formulo:
kjer je molska masa vnetljive snovi, .
Za snovi v plinastem stanju pri pretvorbi standardne zgorevalne toplote v volumetrično toploto uporabite formulo:
kjer je molska prostornina plina, ki je pri standardnih pogojih enaka .
Dovolj natančne rezultate za kompleksne gorljive snovi ali zmesi daje Mendelejeva formula za višjo kurilno vrednost:
Kje , ; , , , , - vsebnost ogljika, vodika, žvepla, kisika in dušika v vnetljivi snovi v masi. odstotkov.
Za nižjo kalorično vrednost
Kje , ; - vsebnost vlage v vnetljivi snovi v masi. odstotkov.
Izračun toplote zgorevanja gorljivih mešanic se izvede po formuli
kjer je nižja zgorevalna toplota gorljive mešanice, ; - prostorninski delež goriva v mešanici; - spodnja kurilna vrednost goriva v mešanici, .
Izračun toplote zgorevanja mešanic plina in zraka se izvede po formuli
kjer je nižja zgorevalna toplota gorljive snovi, ; - koncentracija vnetljive snovi v mešanici plina in zraka, prostorninski delež; - toplota zgorevanja mešanice plina in zraka, .
Toplotna zmogljivost telo je fizikalna količina, ki določa razmerje med neskončno majhno količino toplote, ki jo telo prejme, in ustreznim prirastkom njegove temperature.
Količina toplote, ki jo telo dovaja ali odvaja, je vedno sorazmerna s količino snovi.
Specifična toplotna kapaciteta se imenuje toplotna kapaciteta na enoto količine snovi. Količino snovi lahko merimo v kilogramih, kubičnih metrih in molih. Zato ločimo masno, volumetrično in molsko toplotno kapaciteto.
Označimo:
· - molarna toplotna kapaciteta, . To je količina toplote, ki jo je treba suspendirati v 1 molu snovi, da se njena temperatura poveča za 1 Kelvin;
· - masna toplotna kapaciteta, . To je količina toplote, ki jo je treba suspendirati v 1 kilogramu snovi, da se njena temperatura poveča za 1 Kelvin;
· - volumetrična toplotna kapaciteta, . To je količina toplote, ki jo je treba suspendirati v 1 kubičnem metru snovi, da se njena temperatura poveča za 1 Kelvin.
Razmerje med molsko in masno toplotno kapaciteto je izraženo s formulo
kjer je molska masa snovi. Volumetrična toplotna kapaciteta je izražena z molsko toplotno kapaciteto, kot sledi
kjer je molska prostornina plina pri normalnih pogojih.
Toplotna kapaciteta telesa je odvisna od procesa, med katerim se dovaja toplota.
Toplotna zmogljivost telesa pri stalnem tlaku je razmerje med specifično (na 1 mol snovi) količino toplote, dovedeno v izobaričnem procesu, in spremembo telesne temperature.
Toplotna kapaciteta telesa pri stalni prostornini je razmerje med specifično (na 1 mol snovi) količino toplote, dovedeno v izohornem procesu, in spremembo telesne temperature.
Toplotna kapaciteta idealnih plinov je
kjer je število prostostnih stopenj molekule. Razmerje med izobarično in izohorno toplotno kapaciteto idealnih plinov določa Mayerjeva enačba
kjer je univerzalna plinska konstanta.
Toplotna kapaciteta snovi v trdni fazi za pogoje, ki so blizu normalnim po Dulong-Petitovem zakonu, je enaka
Glede na to, da je toplotna zmogljivost odvisna od temperature, se poraba toplote za enako povečanje temperature spreminja (slika 3.1).
Prava toplotna zmogljivost imenujemo toplotna kapaciteta, ki je pri določenem termodinamičnem procesu izražena z naslednjo formulo
kjer - označuje proces, v katerem se meri toplotna kapaciteta. Parameter lahko sprejme vrednosti itd.
riž. 3.1. Odvisnost toplotne kapacitete od temperature
Povprečna toplotna zmogljivost je razmerje med količino toplote, ki jo telo v določenem procesu prenese na spremembo temperature, pod pogojem, da je temperaturna razlika končna vrednost. Glede na znano odvisnost dejanske toplotne kapacitete od temperature lahko povprečno toplotno kapaciteto v temperaturnem intervalu od do ugotovimo z uporabo izreka o srednji vrednosti
kjer je povprečna toplotna kapaciteta, je prava toplotna kapaciteta.
V eksperimentalnih študijah toplotne kapacitete snovi se povprečna toplotna kapaciteta pogosto ugotovi kot funkcija zgornje meje, s fiksno vrednostjo spodnje meje, ki je enaka
Odvisnosti povprečnih toplotnih kapacitet plinov od zgornje mejne temperature so podane v tabeli 3.1.
Toplotna kapaciteta mešanice plinov je odvisna od sestave mešanice in toplotnih kapacitet komponent. Označimo: - molski delež komponente v mešanici; - prostorninski delež; - masni delež. Tukaj je količina th komponente v molih, m 3, kg. Toplotno kapaciteto mešanice plinov lahko določimo s formulami
kjer so , povprečne molske, masne in volumetrične toplotne kapacitete te komponente mešanice.
Tabela 3.1.
| Ime plina | Formule za določanje povprečnih molskih toplotnih kapacitet posameznih plinov pri stalni prostornini, J/(mol deg), za temperature, 0 C | |
| od 0 do 1500 | od 1501 do 2800 | |
| zrak | ||
| kisik | ||
| Dušik | ||
| vodik | ||
| Ogljikov monoksid | ||
| Ogljikov dioksid | ||
| vodna para |
Pri toplotnih motorjih in motorjih se na začetku vsakega cikla v zgorevalno komoro dovaja del sveže mešanice, ki se imenuje svež naboj. Praviloma pa izpušni plini prejšnjega cikla ostanejo v zgorevalni komori.
Koeficient preostalega plina imenovano razmerje
kjer je število molov preostalih plinov, je število molov svežega naboja. Mešanica preostalih plinov s svežim polnjenjem v zgorevalni komori se imenuje delovna mešanica. Toplotna kapaciteta delovne mešanice se izračuna po formuli
kjer so povprečne toplotne kapacitete svežega polnjenja in preostalih plinov pri temperaturi delovne mešanice; - koeficient preostalih plinov.
Toplota, ki se sprošča v območju zgorevanja, se porabi za ogrevanje produktov izgorevanja in toplotne izgube (slednje vključujejo predgrevanje gorljive snovi in sevanje iz območja zgorevanja v okolje). Najvišja temperatura, do katere se segrejejo produkti zgorevanja, se imenuje temperatura zgorevanja.
Glede na pogoje, v katerih poteka proces zgorevanja, obstajajo kalorimetrično, adiabatsko, teoretično, In veljaven temperatura zgorevanja.
Spodaj kalorimetrična temperatura zgorevanja razumeti temperaturo, do katere se produkti zgorevanja segrejejo pod naslednjimi pogoji:
· vsa toplota, ki se sprosti med reakcijo, gre za ogrevanje produktov zgorevanja;
· pride do popolnega zgorevanja stehiometrične gorljive mešanice ();
· v procesu nastajanja produktov zgorevanja ne pride do njihove disociacije;
· gorljiva zmes ima začetno temperaturo 273 K in tlak 101,3 kPa.
Adiabatna temperatura zgorevanja se določi za nestehiometrično gorljivo mešanico ().
Teoretična temperatura zgorevanja se od kalorimetričnega razlikuje po tem, da izračuni upoštevajo toplotne izgube zaradi disociacije produktov zgorevanja.
Dejanska temperatura zgorevanja- to je temperatura, do katere se produkti zgorevanja segrejejo v realnih pogojih.
Upoštevajmo izračun le kalorimetrične in adiabatne temperature zgorevanja z rahlim popravkom. Predpostavili bomo, da se začetna temperatura začetne mešanice razlikuje od . Označimo število molov delovne mešanice in mešanice produktov zgorevanja. Potem lahko toplotno bilanco zgorevanja pri konstantnem tlaku zapišemo na naslednji način:
kjer so povprečne toplotne kapacitete začetne mešanice in produktov zgorevanja; - toplota, ki se sprosti pri zgorevanju 1 mola delovne mešanice; in - temperature delovne mešanice oziroma produktov zgorevanja. Glede na en mol delovne mešanice lahko formulo (3.20) predstavimo kot
kjer je koeficient molekularne spremembe v sestavi zmesi. Kalorimetrična in adiabatna temperatura zgorevanja se ugotovi iz enačbe toplotne bilance.
Tlak med eksplozijo je mogoče najti z uporabo Clayperon-Mendelejevove enačbe, pri čemer upoštevamo, da se prostornina med procesom ne spreminja.
Praktično delo št. 3
"Izračun toplote zgorevanja snovi"
Cilj: Razumeti osnovne koncepte energijske bilance procesov zgorevanja. Naučijo se izračunati zgorevalno toploto za različne vrste gorljivih snovi (posamezne snovi in zmesi; kompleksne snovi, predstavljene z elementarno sestavo).
Računske formule in algoritmi
1. Za izračun kurilne vrednosti posamezne snovi uporablja se formula (3.1). Najprej se sestavi enačba za reakcijo zgorevanja, s pomočjo katere se določijo stehiometrični koeficienti in produkti. Nato s pomočjo tabele (glej tabelo 3.1) najdemo standardne entalpije tvorbe izhodnih snovi in reakcijskih produktov. Ugotovljene parametre nadomestimo s formulo (3.1) in izračunamo toploto zgorevanja gorljive snovi.
2. Zgorevalna toplota kompleksne snovi ugotovljeno z uporabo formul (3.4) in (3.5) D.I. Za izvedbo izračuna morate poznati samo masne deleže elementov v odstotkih. Zgorevalna toplota se izračuna v kJ/kg.
3. Za izračun vnetljive mešanice uporabite formule (3.1) – (3.6). Najprej poiščite nižjo zgorevalno toploto vsakega gorljivega plina kot posamezne snovi po formuli (3.2) ali kot kompleksne snovi po formulah (3.4), (3.5). Za prehod na volumetrično toploto zgorevanja se uporabljajo formule (3.2), (3.3). Izračun se zaključi z izračunom spodnje kurilne vrednosti gorljive mešanice po formuli (3.6).
4. Za določitev toplote zgorevanja 1 m 3 mešanica plina in zraka izračunajte prostorninski delež gorljivih plinov v prisotnosti zraka, katerega količina je odvisna od. Nato se z uporabo formule (3.7) izračuna toplota zgorevanja mešanice plina in zraka.
Primer 3.1. Določite nižjo kalorično vrednost acetilena.
rešitev. Zapišimo enačbo za zgorevanje acetilena.
V skladu z enačbo so stehiometrični koeficienti , , , . S pomočjo priloge 3.1 poiščemo standardne entalpije tvorbe reakcijskih snovi: , , , . S formulo (3.1) izračunamo spodnjo kurilno vrednost acetilena
Za izračun količine toplote, ki se sprosti pri zgorevanju 1 m3 acetilena, je treba dobljeno vrednost deliti z molsko prostornino pri standardnih pogojih (3.3):
odgovor: ;
rešitev. Z uporabo Mendelejevih formul (3.4) in (3.5) najdemo
odgovor: .
Primer 3.3. Določite toploto zgorevanja plinske mešanice, sestavljene iz - 40%, - 20%, - 15%, - 5%, - 10%, - 10%.
rešitev. Od teh plinov so , , , vnetljivi. Napišimo reakcijsko enačbo s kisikom za vsako gorivo:
Standardne entalpije tvorbe snovi poiščemo s tabelarnimi podatki v tabeli 3.2.
; ; ; ; ; ; ; .
Z uporabo formule (3.1) v skladu z enačbami zgorevanja (1)-(4) najdemo toploto zgorevanja, :
Za mešanico vnetljivih plinov uporabimo formulo (3.6), pri čemer upoštevamo, da sta molski in prostorninski delež enaka. Kot rezultat izračunov dobimo najnižjo toploto zgorevanja mešanice plinov
Pri zgorevanju 1 m 3 takšne mešanice plinov se sprosti toplota enaka
odgovor: ; .
rešitev. Zapišemo enačbo zgorevanja propana
Po reakcijski enačbi mora biti na 1 m 3 propana m 3 zraka za stehiometrično mešanico. Če upoštevamo, da 1 m 3 propana dejansko porabi m 3 zraka. Tako bo v 1 m3 mešanice propan-zrak prostorninski delež propana
Spodnjo kurilno vrednost propana poiščemo s formulo (3.1). Standardno entalpijo tvorbe propana lahko določimo iz tabele 3.2.
Kalorična vrednost propana je
Nižjo kurilno vrednost mešanice propan-zrak lahko določimo s formulo (3.7)
1536,21
Tabela 3.3. Parametri za testno nalogo št. 3.1
| Možnost | Pogoj | Možnost | Pogoj | Možnost | Pogoj |
| 1. | CH3OH | 11. | C4H8 | 21. | C 8 H 18 |
| 2. | C2H5OH | 12. | C4H10 | 22. | C 10 H 8 |
| 3. | NH 3 | 13. | C 3 H 8 | 23. | C 12 H 10 |
| 4. | SO 3 | 14. | C 7 H 8 | 24. | CH4O |
| 5. | HNO3 | 15. | C 7 H 16 | 25. | C2H4O2 |
| 6. | C3H4 | 16. | C5H12 | 26. | C2H6O |
| 7. | H2S | 17. | C6H12 | 27. | C3H6O |
| 8. | C5H5N | 18. | C6H14 | 28. | C4H10O |
| 9. | C 2 H 5 O | 19. | C8H6 | 29. | CH6N2 |
| 10. | C3H6 | 20. | C 8 H 10 | 30. | C6H7N |
Tabela 3.4. Parametri za testno nalogo št. 3.2 ( W - vlaga)
Višja kalorična vrednost(višja kurilna vrednost): Količina toplote, ki se lahko sprosti pri popolnem zgorevanju določene količine plina v zraku tako, da tlak p 1, pri katerem poteka reakcija, ostane konstanten in vsi produkti zgorevanja prevzamejo enako temperaturo. t 1, enako kot temperatura reagentov. V tem primeru so vsi produkti v plinastem stanju, razen vode, ki pri tem kondenzira v tekočino t 1 .
Neto kalorična vrednost(nižja kurilna vrednost): količina toplote, ki se lahko sprosti pri popolnem zgorevanju določene količine plina v zraku, tako da tlak str 1, pri kateri pride do reakcije, ostane konstantna, vsi produkti zgorevanja prevzamejo enako temperaturo t 1 kot temperatura reaktantov. V tem primeru so vsi produkti v plinastem stanju.
Vrednost molske toplote zgorevanja idealnega plina, določene na podlagi vrednosti molskega deleža komponent zmesi znane sestave, pri temperaturi t 1 se izračuna po formuli (5):
kjer je vrednost idealne zgorevalne toplote zmesi (višja ali nižja);
– molski delež j-te komponente;
– vrednost idealne zgorevalne toplote j-te komponente (najvišja ali najnižja).
Številčne vrednosti za t 1 = 25 ° C so podane v GOST 31369-2008 (tabela 3 razdelka 10).
4.2.2 Izračun masne kurilne vrednosti
Vrednost masne toplote zgorevanja idealnega plina, določena na podlagi vrednosti masnega deleža komponent mešanice znane sestave, pri temperaturi se izračuna po formuli (6):
kje je molski delež j-th komponenta;
- molska masa j th komponento.
4.2.3 Izračun volumetrične kalorične vrednosti
Vrednost toplote zgorevanja idealnega plina, izračunana na podlagi vrednosti volumskega deleža komponent, za temperaturo zgorevanja t 1 mešanica znane sestave, merjeno pri temperaturi t 2 in tlak str 1, izračunano po formuli (8):
|
|
,kjer je vrednost idealne (najvišje ali najnižje) volumetrične zgorevalne toplote zmesi;
R– univerzalna plinska konstanta;
T 2 – absolutna temperatura, K.
4.2.4 Izračun gostote, relativne gostote in Wobbejevega števila
Gostota(gostota): masa vzorca plina, deljena z njegovo prostornino pri določenih tlakih in temperaturah.
Relativna gostota(relativna gostota): Gostota plina, deljena z gostoto suhega zraka standardne sestave (Dodatek B GOST 31369-2008) pri enakih določenih vrednostih tlaka in temperature. Izraz "idealna relativna gostota" se uporablja v primerih, ko se plin in zrak štejeta za medija, ki upoštevata zakon idealnega plina; izraz "realna relativna gostota" se uporablja v primerih, ko se plin in zrak štejeta za resnična medija.
Wobbejeva številka(Wobbejev indeks): Vrednost bruto volumetrične vrednosti ogrevanja pri določenih standardnih pogojih, deljena s kvadratnim korenom relativne gostote pri enakih standardnih merilnih pogojih.
Wobbejevo število je značilnost gorljivega plina, ki določa medsebojno zamenljivost gorljivih plinov pri zgorevanju v gospodinjskih in industrijskih gorilnikih, merjeno v megajoulih na kubični meter.
Relativna gostota idealni plin ni odvisen od izbire standardnega stanja in se izračuna po formuli (9):
kjer je relativna gostota idealnega plina;
– molska masa j-te komponente;
5. TOPLOTNA BILANCA ZGOREVANJA
Razmislimo o metodah za izračun toplotne bilance procesa zgorevanja plinastih, tekočih in trdnih goriv. Izračun se zmanjša na rešitev naslednjih problemov.
· Določanje zgorevalne toplote (kalorične vrednosti) goriva.
· Določitev teoretične temperature zgorevanja.
5.1. ZGOREVNA TOPLOTA
Kemične reakcije spremlja sproščanje ali absorpcija toplote. Ko se toplota sprošča, se reakcija imenuje eksotermna, ko se toplota absorbira, pa endotermna. Vse reakcije zgorevanja so eksotermne, produkti zgorevanja pa eksotermne spojine.
Toplota, ki se sprosti (ali absorbira) med kemijsko reakcijo, se imenuje reakcijska toplota. Pri eksotermnih reakcijah je pozitiven, pri endotermnih pa negativen. Reakcijo zgorevanja vedno spremlja sproščanje toplote. Toplota zgorevanja Q g(J/mol) je količina toplote, ki se sprosti pri popolnem zgorevanju enega mola snovi in pretvorbi gorljive snovi v produkte popolnega zgorevanja. Mol je osnovna enota SI za količino snovi. En mol je količina snovi, ki vsebuje enako število delcev (atomov, molekul itd.), kot je atomov v 12 g izotopa ogljika-12. Masa količine snovi, ki je enaka 1 molu (molekulska ali molska masa), številčno sovpada z relativno molekulsko maso te snovi.
Na primer, relativna molekulska masa kisika (O 2) je 32, ogljikovega dioksida (CO 2) je 44, ustrezni molekulski masi pa bosta M = 32 g/mol in M = 44 g/mol. Tako en mol kisika vsebuje 32 gramov te snovi, en mol CO 2 pa 44 gramov ogljikovega dioksida.
Pri tehničnih izračunih se največkrat ne uporablja zgorevalna toplota. Q g, in kurilno vrednost goriva Q(J/kg ali J/m 3). Kalorična vrednost snovi je količina toplote, ki se sprosti pri popolnem zgorevanju 1 kg ali 1 m 3 snovi. Za tekoče in trdne snovi se izračun izvede na 1 kg, za plinaste snovi pa na 1 m 3.
Poznavanje toplote zgorevanja in kurilne vrednosti goriva je potrebno za izračun temperature zgorevanja ali eksplozije, tlaka eksplozije, hitrosti širjenja plamena in drugih značilnosti. Kalorično vrednost goriva določimo eksperimentalno ali računsko. Pri eksperimentalnem določanju kurilne vrednosti dano maso trdnega ali tekočega goriva sežgemo v kalorimetrični bombi, pri plinastem gorivu pa v plinskem kalorimetru. Ti instrumenti merijo skupno toploto Q 0, ki se sprosti med zgorevanjem tehtanja vzorca goriva m. Kalorična vrednost Q g se najde po formuli
Razmerje med zgorevalno toploto in
kalorična vrednost goriva
Da bi ugotovili povezavo med zgorevalno toploto in kurilno vrednostjo snovi, je treba zapisati enačbo za kemijsko reakcijo zgorevanja.
Produkt popolnega zgorevanja ogljika je ogljikov dioksid:
C+O2 →CO2.
Produkt popolnega zgorevanja vodika je voda:
2H 2 +O 2 → 2H 2 O.
Produkt popolnega zgorevanja žvepla je žveplov dioksid:
S +O 2 → SO 2.
V tem primeru se dušik, halogeni in drugi negorljivi elementi sproščajo v prosti obliki.
Gorljiva snov - plin
Kot primer izračunajmo kurilno vrednost metana CH 4, za katerega je zgorevalna toplota enaka Q g=882.6 .
· Določimo molekulsko maso metana v skladu z njegovo kemijsko formulo (CH 4):
M=1∙12+4∙1=16 g/mol.
· Določimo kurilno vrednost 1 kg metana:
· Poiščimo prostornino 1 kg metana, pri čemer poznamo njegovo gostoto ρ=0,717 kg/m3 pri normalnih pogojih:
.
· Določimo kurilno vrednost 1 m 3 metana:
Podobno se določi kurilna vrednost vseh gorljivih plinov. Za številne običajne snovi so bile zgorevalna toplota in kalorične vrednosti izmerjene z visoko natančnostjo in so navedene v ustrezni referenčni literaturi. Tukaj je tabela kaloričnih vrednosti nekaterih plinastih snovi (tabela 5.1). Magnituda Q v tej tabeli je podan v MJ/m 3 in kcal/m 3, saj se kot enota za toploto pogosto uporablja 1 kcal = 4,1868 kJ.
Tabela 5.1
Kalorična vrednost plinastih goriv
|
Snov |
Acetilen |
|||||
|
Q |
||||||
Gorljiva snov - tekoča ali trdna
Kot primer izračunajmo kurilno vrednost etilnega alkohola C 2 H 5 OH, za katerega je zgorevalna toplota Q g= 1373,3 kJ/mol.
· Določimo molekulsko maso etilnega alkohola v skladu z njegovo kemijsko formulo (C 2 H 5 OH):
M = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 g/mol.
Določimo kalorično vrednost 1 kg etilnega alkohola:
Podobno se določi kurilna vrednost vseh tekočih in trdnih gorljivih snovi. V tabeli 5.2 in 5.3 prikazujeta kurilne vrednosti Q(MJ/kg in kcal/kg) za nekatere tekočine in trdne snovi.
Tabela 5.2
Kalorična vrednost tekočih goriv
|
Snov |
Metilni alkohol |
Etanol |
Kurilno olje, olje |
||||
|
Q |
|||||||
Tabela 5.3
Kalorična vrednost trdnih goriv
|
Snov |
Drevo je sveže |
Suh les |
Rjavi premog |
Suha šota |
Antracit, koks |
||
|
Q |
|||||||
Mendelejeva formula
Če kalorična vrednost goriva ni znana, jo je mogoče izračunati po empirični formuli, ki jo je predlagal D.I. Mendelejev. Če želite to narediti, morate poznati elementarno sestavo goriva (ekvivalentno formulo goriva), to je odstotek vsebnosti naslednjih elementov v njem:
kisik (O);
vodik (H);
Ogljik (C);
Žveplo (S);
Pepel (A);
Voda (W).
Produkti zgorevanja goriva vedno vsebujejo vodno paro, ki nastane tako zaradi prisotnosti vlage v gorivu kot pri zgorevanju vodika. Odpadni produkti zgorevanja zapustijo industrijski obrat pri temperaturi nad rosiščem. Zato toplote, ki se sprošča pri kondenzaciji vodne pare, ne moremo koristno izkoristiti in je ne smemo upoštevati pri toplotnih izračunih.
Za izračun se običajno uporablja neto kurilna vrednost Q n goriva, ki upošteva toplotne izgube z vodno paro. Za trdna in tekoča goriva vrednost Q n(MJ/kg) se približno določi po formuli Mendelejeva:
Q n=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)
kjer je v oklepaju naveden odstotek (masni %) vsebnosti ustreznih elementov v sestavi goriva.
Ta formula upošteva toploto eksotermnih reakcij zgorevanja ogljika, vodika in žvepla (z znakom plus). Kisik v gorivu delno nadomesti kisik v zraku, zato je ustrezen izraz v formuli (5.1) vzet z znakom minus. Pri izhlapevanju vlage se porablja toplota, zato je tudi ustrezen izraz, ki vsebuje W, vzet z znakom minus.
Primerjava izračunanih in eksperimentalnih podatkov o kalorični vrednosti različnih goriv (les, šota, premog, olje) je pokazala, da izračun po formuli Mendelejeva (5.1) daje napako, ki ne presega 10%.
Neto kalorična vrednost Q n(MJ/m3) suhih gorljivih plinov lahko dovolj natančno izračunamo kot vsoto zmnožkov kurilne vrednosti posameznih komponent in njihove odstotne vsebnosti v 1 m3 plinastega goriva.
Q n= 0,108[Н 2 ] + 0,126[СО] + 0,358[СН 4 ] + 0,5[С 2 Н 2 ] + 0,234[Н 2 S ]…, (5.2)
kjer je v oklepaju naveden odstotek (volumski %) vsebnosti ustreznih plinov v mešanici.
V povprečju je kurilna vrednost zemeljskega plina približno 53,6 MJ/m 3 . V umetno proizvedenih gorljivih plinih je vsebnost metana CH4 nepomembna. Glavni vnetljivi sestavini sta vodik H2 in ogljikov monoksid CO. V koksarniškem plinu na primer vsebnost H2 doseže (55 ÷ 60)%, spodnja kurilna vrednost takega plina pa doseže 17,6 MJ/m3. Generatorski plin vsebuje CO ~ 30 % in H 2 ~ 15 %, medtem ko je nižja kalorična vrednost generatorskega plina Q n= (5,2÷6,5) MJ/m3. Vsebnost CO in H 2 v plavžnem plinu je manjša; velikost Q n= (4,0÷4,2) MJ/m 3.
Oglejmo si primere izračuna kalorične vrednosti snovi po formuli Mendelejeva.
Določimo kurilno vrednost premoga, katerega elementarna sestava je podana v tabeli. 5.4.
Tabela 5.4
Elementna sestava premoga
· Nadomestimo podane v tabeli. Podatki 5.4 v formuli Mendelejeva (5.1) (dušik N in pepel A nista vključena v to formulo, ker sta inertni snovi in ne sodelujeta pri reakciji zgorevanja):
Q n=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 MJ/kg.
Določimo količino drv, potrebnih za segrevanje 50 litrov vode od 10°C do 100°C, če se za ogrevanje porabi 5 % toplote, ki se sprosti pri zgorevanju, in toplotno kapaciteto vode. z=1 kcal/(kg∙deg) ali 4,1868 kJ/(kg∙deg). Elementna sestava drv je podana v tabeli. 5.5:
Tabela 5.5
Elementna sestava drv
|
· Poiščimo kurilno vrednost drv po formuli Mendelejeva (5.1): Q n=0,339∙43+1,025∙7–0,1085∙41–0,025∙7= 17,12 MJ/kg. · Določimo količino toplote, porabljeno za ogrevanje vode pri zgorevanju 1 kg drv (upoštevajoč dejstvo, da se 5% toplote (a = 0,05), ki se sprosti pri zgorevanju, porabi za ogrevanje le-teh): Q 2 =a Q n=0,05·17,12=0,86 MJ/kg. · Določimo količino drv, potrebnih za segrevanje 50 litrov vode od 10°C do 100°C:
Tako je za ogrevanje vode potrebnih približno 22 kg drv. |
kg.
