|
|
Учебник для 8 класса ФИЗИКА§ 10. Энергия топлива. Удельная теплота сгоранияИзвестно, что источником энергии, которая используется в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве, в быту, является топливо. Это уголь, нефть, торф, дрова, природный газ и др. При сгорании топлива выделяется энергия. Попытаемся выяснить, за счёт чего выделяется при этом энергия.
Вспомним строение молекулы воды (рис. 16, а). Она состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Если молекулу воды разделить на атомы, то при этом необходимо преодолеть силы притяжения между атомами, т. е. совершить работу, а значит, затратить энергию. И наоборот, если атомы соединяются в молекулу, энергия выделяется. Использование топлива основано как раз на явлении выделения энергии при соединении атомов. Так, например, атомы углерода, содержащиеся в топливе, при горении соединяются с двумя атомами кислорода (рис. 16, б). При этом образуется молекула оксида углерода — углекислого газа — и выделяется энергия.
Рис. 16. Строение молекул:
При расчёте двигателей инженеру необходимо точно знать, какое количество теплоты может выделить сжигаемое топливо. Для этого надо опытным путём определить, какое количество теплоты выделится при полном сгорании одной и той же массы топлива разных видов. Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, называется удельной теплотой сгорания топлива. Удельная теплота сгорания обозначается буквой q. Единицей удельной теплоты сгорания является 1 Дж / кг. Удельную теплоту сгорания определяют на опыте с помощью довольно сложных приборов. Результаты опытных данных приведены в таблице 2. Таблица 2
Из этой таблицы видно, что удельная теплота сгорания, например, бензина 4,6 • 107 Дж / кг. Это значит, что при полном сгорании бензина массой 1 кг выделяется 4,6 • 107 Дж энергии. Общее количество теплоты Q, выделяемое при сгорании m кг топлива, вычисляется по формуле Q = qm.
Вопросы
Упражнение 9
ЗаданиеИспользуя таблицу 2, постройте столбчатую диаграмму для удельной теплоты сгорания дров, спирта, нефти, водорода, выбрав масштаб следующим образом: ширина прямоугольника — 1 клетка, высота 2 мм соответствует 10 Дж.
|
|
|