Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива таблица: Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Содержание

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Вид топлива	Ед. изм.	Удельная теплота сгорания			Эквивалент
Вид топлива	Ед. изм.	кКал	кВт	МДж	Природный газ, м³	Диз. топливо, л	Мазут, л
Электроэнергия	1 кВт/ч	864	1,0	3,62	0,108	0,084	0,089
Дизельное топливо (солярка)	1 л	10300	11,9	43,12	1,288	-	1,062
Мазут	1 л	9700	11,2	40,61	1,213	0,942	-
Керосин	1 л	10400	12,0	43,50	1,300	1,010	1,072
Нефть	1 л	10500	12,2	44,00	1,313	1,019	1,082
Бензин	1 л	10500	12,2	44,00	1,313	1,019	1,082
Газ природный	1 м ³	8000	9,3	33,50	-	0,777	0,825
Газ сжиженный	1 кг	10800	12,5	45,20	1,350	1,049	1,113
Метан	1 м ³	11950	13,8	50,03	1,494	1,160	1,232
Пропан	1 м ³	10885	12,6	45,57	1,361	1,057	1,122
Этилен	1 м ³	11470	13,3	48,02	1,434	1,114	1,182
Водород	1 м ³	28700	33,2	120,00	3,588	2,786	2,959
Уголь каменный (W=10%)	1 кг	6450	7,5	27,00	0,806	0,626	0,665
Уголь бурый (W=30…40%)	1 кг	3100	3,6	12,98	0,388	0,301	0,320
Уголь-антрацит	1 кг	6700	7,8	28,05	0,838	0,650	0,691
Уголь древесный	1 кг	6510	7,5	27,26	0,814	0,632	0,671
Торф (W=40%)	1 кг	2900	3,6	12,10	0,363	0,282	0,299
Торф брикеты (W=15%)	1 кг	4200	4,9	17,58	0,525	0,408	0,433
Торф крошка	1 кг	2590	3,0	10,84	0,324	0,251	0,267
Пеллета древесная	1 кг	4100	4,7	17,17	0,513	0,398	0,423
Пеллета из соломы	1 кг	3465	4,0	14,51	0,433	0,336	0,357
Пеллета из лузги подсолнуха	1 кг	4320	5,0	18,09	0,540	0,419	0,445
Свежесрубленная древесина (W=50. ..60%)	1 кг	1940	2,2	8,12	0,243	0,188	0,200
Высушенная древесина (W=20%)	1 кг	3400	3,9	14,24	0,425	0,330	0,351
Щепа	1 кг	2610	3,0	10,93	0,326	0,253	0,269
Опилки	1 кг	2000	2,3	8,37	0,250	0,194	0,206
Бумага	1 кг	3970	4,6	16,62	0,496	0,385	0,409
Лузга подсолнуха, сои	1 кг	4060	4,7	17,00	0,508	0,394	0,419
Лузга рисовая	1 кг	3180	3,7	13,31	0,398	0,309	0,328
Костра льняная	1 кг	3805	4,4	15,93	0,477	0,369	0,392
Кукуруза-початок (W>10%)	1 кг	3500	4,0	14,65	0,438	0,340	0,361
Солома	1 кг	3750	4,3	15,70	0,469	0,364	0,387
Хлопчатник-стебли	1 кг	3470	4,0	14,53	0,434	0,337	0,358
Виноградная лоза (W=20%)	1 кг	3345	3,9	14,00	0,418	0,325	0,345

Таблица значений удельной теплоты сгорания топлива

Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания).

Приведенные в этой таблице величины соответствуют высшей теплотворной способности для сгорания при постянном давлении

1 bar и температуре 0^oC.

Высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.

Низшая теплотворная способность (Lower Calorific Value = Net Calorific Value = NCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива без конденсации водяного пара.

Топлива, массовая характеристика:	Высшая теплотворная способность
Топлива, массовая характеристика:	кДж/кг	ккал/кг	БТЕ/фунт, Btu/lb
Ацетон,Acetone	29 000	6 900	12 500
Бензин, Gasoline, Petrol	47 300	11 250	20 400
Бутан, Butane C₄H₁₀	49 500	11 800	20 900
Водород, Hydrogen	141 800	33 800	61 000
Газойль, Gas oil	38 000	9 050	16 400
Глицерин, Glycerin	19 000	4 550	8 150
Гудрон, Битум, Tar	36 000	8 600	15 450
Дизтопливо, дизельное топливо, Diesel	44 800	10 700	19 300
Дерево сухое, Wood (dry)	14 400 — 17 400	3 450 — 4 150	6 200 — 7 500
Керосин, Kerosene	35,000	8,350	15 400
Кокс, Coke	28 000 — 31 000	6 650-7 400	12 000 — 13 500
Мазут, Heavy fuel oil	41 200	9 800	17 700
Метан, Methane	55 550	13 250	23 900
Порох, Gun powder	4 000	950	1 700
Пропан, Propane	50 350	12 000	21 650
Растительные масла, Oils vegetable	39 000 — 48,000	9 300 — 11 450	16 750 — 20 650
Скипидар, Turpentine	44 000	10 500	18 900
Спирт, Alcohol, 96% , Ethanol	30 000	7 150	12 900
Сырая нефть, Petroleum	43 000	10 250	18 500
Торф, Peat	13 800 — 20 500	3 300 — 4 900	5 500 — 8 800
Уголь-антрацит, Anthracite	32 500 — 34 000	7 750-8 100	14 000 — 14 500
Уголь битуминозный (жирный), Bituminous coal	17 000 — 23 250	4 050-5 500	7 300 — 10 000
Уголь древесный, Charcoal	29 600	7 050	12 800
Уголь каменный, Coal	15 000 — 27 000	3 550-6 450	8 000 — 14 000
Уголь бурый, лигнит, Lignite	16 300	3 900	7 000
Уголь -полуантрацит, Semi anthracite	26 700 — 32 500	6 350 — 7 750	11 500 — 14 000
Эфир, Ether	43 000	10 250	18 500
Газы, объемная характеристика:	кДж/м³	ккал/м³	БТЕ/фут³, Btu/ft³
Ацетилен, Acetylene	56 000	13 350	728
Бутан, Butane C₄H₁₀	133 000	31 750	1 700
Водород, Hydrogen	13 000	3 100	170
Метан, Methane CH₄	39 800	9 500	520
Природный газ, Natural gas	35 000- 43 000	8 350-10 250	455 — 560
Пропан, Propane C₃H₈	101 000	24 100	1 310

цыкайкпцуп

Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

В таблицах представлена массовая удельная теплота сгорания топлива (жидкого, твердого и газообразного) и некоторых других горючих материалов. Рассмотрено такое топливо, как: уголь, дрова, кокс, торф, керосин, нефть, спирт, бензин, природный газ и т. д.

При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м³ объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.

Удельной теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема твердого, жидкого или газообразного топлива. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/кг или Дж/м³.

Удельную теплоту сгорания топлива можно определить экспериментально или вычислить аналитически. Экспериментальные методы определения теплотворной способности основаны на практическом измерении количества теплоты, выделившейся при горении топлива, например в калориметре с термостатом и бомбой для сжигания. Для топлива с известным химическим составом удельную теплоту сгорания можно определить по формуле Менделеева.

Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации водяного пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.

Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания, которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·10⁶ Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)
Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)
Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)
Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% H₂ и 50% CH₄ по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H₂ 50% CO₂ по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов
Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Источники:

Абрютин А. А. и др. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод.
ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

сравнение топлива по теплоте сгорания + таблица теплотворности. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Что такое удельная теплота сгорания?

Удельная теплота сгорания q — это физическая величина равная количеству тепла, выделяющегося при полном сгорания 1 кг топлива.

Формула удельной теплоты сгорания выглядит так:

$$q={Q over m}$$

где:

Q — количество тепла, выделившееся в процессе горения топлива, Дж;

m — масса топлива, кг.

Единицей измерения q в интернациональной системе единиц СИ является Дж/кг.

$$[q]={Дж over кг}$$

Для обозначения больших величин q часто используются внесистемные единицы энергии: килоджоули (кДж), мегаджоули (МДж) и гигаджоули (ГДж).

Значения q для разных веществ определяют экспериментально.

Зная q, можно вычислить количество тепла Q, которое получится в результате сжигания топлива массой m:

$$Q={q * m}$$

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Для измерения q используют приборы, которые называются калориметрами (calor – тепло, metreo – измеряю).

Контейнер с порцией топлива сжигается внутри прибора. Контейнер помещен в воду с известной массой. В результате горения выделившееся тепло нагревает воду. Величина массы воды и изменение ее температуры позволяют вычислить теплоту сгорания. Далее q определяется по вышеприведенной формуле.

Где можно найти значения q

Информацию о величинах удельной теплоты сгорания для конкретных видов топлива можно найти в технических справочниках или в их электронных версиях на интернет-ресурсах. Обычно они приводятся в виде такой таблицы:

Удельная теплота сгорания, q

Вещество	МДж/кг	Вещество	МДж/кг
Торф	8,1	Дизельное топливо	42,7
Дрова	10,2	Керосин	44,0
Уголь бурый	15,0	Бензин	48,0
Уголь каменный	29,3	Пропан	47,5
Нефть	41,3	Метан	50,11

Ресурсы разведанных, современных видов топлива ограничены. Поэтому в будущем на смену им придут другие источники энергии:

атомные, использующие энергию ядерных реакций;
солнечные, преобразовывающие энергию солнечных лучей в тепло и электричество;
ветряные;
геотермальные, использующие тепло природных горячих источников.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Наибольшей энергоёмкостью из твёрдых видов топлива обладает каменный уголь — 27 МДж/кг (антрацит — 28 МДж/кг). Подобные показатели имеет древесный уголь (27 МДж/кг). Намного менее теплотворен бурый уголь — 13 Мдж/кг. Он к тому же содержит обычно много влаги (до 60 %), которая, испаряясь, снижает величину общей теплоты сгорания.

Торф сгорает с теплотой 14-17 Мдж/кг (зависит от его состояния — крошка, прессованый, брикет). Дрова, подсушенные до 20 % влажности, выделяют от 8 до 15 Мдж/кг. При этом количество энергии, получаемой от осины и от берёзы, может разниться практически вдвое. Примерно такие же показатели дают пеллеты из разных материалов — от 14 до 18 Мдж/кг.

Намного меньше, чем твёрдые, различаются величинами удельной теплоты сгорания жидкие виды топлива. Так, удельная теплота сгорания дизельного топлива — 43 МДж/л, бензина — 44 МДж/л, керосина — 43,5 МДж/л, мазута — 40,6 МДж/л.

Удельная теплота сгорания природного газа составляет 33,5 МДж/м³, пропана — 45 МДж/м³. Наиболее энергоёмким топливом из газообразных является газ водород (120 Мдж/м³). Он весьма перспективен для использования в качестве топлива, но на сегодняшний день пока не найдены оптимальные варианты его хранения и транспортировки.

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

При сравнении энергетической ценности основных видов твёрдого, жидкого и газообразного топлива можно установить, что одному литру бензина или дизтоплива соответствует 1,3 м³ природного газа, одному килограмму каменного угля — 0,8 м³ газа, одному кг дров — 0,4 м³ газа.

Теплота сгорания топлива — это важнейший показатель эффективности, однако широта распространения его в сферах человеческой деятельности зависит от технических возможностей и экономических показателей использования.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% h3 и 50% Ch5 по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% h3 50% CO2 по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материаловТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для дровяного печного отопления считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью специального оборудования превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

полная экологичность;
возможность хранения практически в любых условиях;
устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
равномерное и длительное горение;
оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м3 и кг.

ТСТ — важнейшая тепловая и эксплуатационная характеристика горючего. Этот показатель используется в различных сферах человеческой деятельности: тепловых двигателях, электростанциях, промышленности, при обогреве жилья и приготовлении пищи.

Значения теплотворности помогают сравнить различные виды топлива по степени выделяемой энергии, рассчитать необходимую массу горючего, сэкономить на расходах.

Источники

https://obrazovaka.ru/fizika/udelnaya-teplota-sgoraniya-formula.html
https://dostavka-toplivo-spb.ru/poleznye-stati/207-teplota-sgoraniya-topliva
http://thermalinfo.ru/eto-interesno/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov
https://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/teplotvornost-razlichnyx-vidov-topliva.html

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится

Сергей Владимирович

Задать вопрос

Таблица теплотворности | Котельный завод Автоматик-Лес

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Обратите внимание на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания) различных видов топлива, сравните показатели. Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объёмом 1 м³ (1 л). Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход. Поэтому теплотворная способность является одной из наиболее значимых характеристик топлива. Зная эти показатели, нужно учитывать их при проектирование котельной на твёрдом топливе.

Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит от его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.), а также от его влажности и зольности.

Вид топлива	Ед. изм.	Удельная теплота сгорания			Эквивалент
Вид топлива	Ед. изм.	кКал	кВт	МДж	Природный газ, м³	Диз. топливо, л	Мазут, л
Электроэнергия	1 кВт/ч	864	1,0	3,62	0,108	0,084	0,089
Дизельное топливо (солярка)	1 л	10300	11,9	43,12	1,288	—	1,062
Мазут	1 л	9700	11,2	40,61	1,213	0,942	—
Керосин	1 л	10400	12,0	43,50	1,300	1,010	1,072
Нефть	1 л	10500	12,2	44,00	1,313	1,019	1,082
Бензин	1 л	10500	12,2	44,00	1,313	1,019	1,082
Газ природный	1 м ³	8000	9,3	33,50	—	0,777	0,825
Газ сжиженный	1 кг	10800	12,5	45,20	1,350	1,049	1,113
Метан	1 м ³	11950	13,8	50,03	1,494	1,160	1,232
Пропан	1 м ³	10885	12,6	45,57	1,361	1,057	1,122
Этилен	1 м ³	11470	13,3	48,02	1,434	1,114	1,182
Водород	1 м ³	28700	33,2	120,00	3,588	2,786	2,959
Уголь каменный (W=10%)	1 кг	6450	7,5	27,00	0,806	0,626	0,665
Уголь бурый (W=30…40%)	1 кг	3100	3,6	12,98	0,388	0,301	0,320
Уголь-антрацит	1 кг	6700	7,8	28,05	0,838	0,650	0,691
Уголь древесный	1 кг	6510	7,5	27,26	0,814	0,632	0,671
Торф (W=40%)	1 кг	2900	3,6	12,10	0,363	0,282	0,299
Торф брикеты (W=15%)	1 кг	4200	4,9	17,58	0,525	0,408	0,433
Торф крошка	1 кг	2590	3,0	10,84	0,324	0,251	0,267
Пеллета древесная	1 кг	4100	4,7	17,17	0,513	0,398	0,423
Пеллета из соломы	1 кг	3465	4,0	14,51	0,433	0,336	0,357
Пеллета из лузги подсолнуха	1 кг	4320	5,0	18,09	0,540	0,419	0,445
Свежесрубленная древесина (W=50…60%)	1 кг	1940	2,2	8,12	0,243	0,188	0,200
Высушенная древесина (W=20%)	1 кг	3400	3,9	14,24	0,425	0,330	0,351
Щепа	1 кг	2610	3,0	10,93	0,326	0,253	0,269
Опилки	1 кг	2000	2,3	8,37	0,250	0,194	0,206
Бумага	1 кг	3970	4,6	16,62	0,496	0,385	0,409
Лузга подсолнуха, сои	1 кг	4060	4,7	17,00	0,508	0,394	0,419
Лузга рисовая	1 кг	3180	3,7	13,31	0,398	0,309	0,328
Костра льняная	1 кг	3805	4,4	15,93	0,477	0,369	0,392
Кукуруза-початок (W>10%)	1 кг	3500	4,0	14,65	0,438	0,340	0,361
Солома	1 кг	3750	4,3	15,70	0,469	0,364	0,387
Хлопчатник-стебли	1 кг	3470	4,0	14,53	0,434	0,337	0,358
Виноградная лоза (W=20%)	1 кг	3345	3,9	14,00	0,418	0,325	0,345

Источник : Neftegaz.RU

Удельная теплота сгорания топлива — урок. Физика, 8 класс.

Различные виды топлива (твёрдое, жидкое и газообразное) характеризуются общими и специфическими свойствами. К общим свойствам топлива относятся удельная теплота сгорания и влажность, к специфическим — зольность, сернистость (содержание серы), плотность, вязкость и другие свойства.

Удельная теплота сгорания топлива — это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании $1$ кг твёрдого или жидкого топлива или $1$ м³ газообразного топлива.

Энергетическая ценность топлива в первую очередь определяется его удельной теплотой сгорания.

Удельная теплота сгорания обозначается буквой $q$. Единицей удельной теплоты сгорания является $1$ Дж/кг для твёрдого и жидкого топлива и $1$ Дж/м³ для газообразного топлива.

Удельную теплоту сгорания на опыте определяют довольно сложными методами.

Таблица 2. Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива.

Твёрдое топливо

Вещество	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бурый уголь	$9,3$
Древесный уголь	$29,7$
Дрова сухие	$8,3$
Древесные чурки	$15,0$
Каменный уголь марки А-I	$20,5$
Каменный уголь марки А-II	$30,3$
Кокс	$30,3$
Порох	$3,0$
Торф	$15,0$

Жидкое топливо

Вещество	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бензин, нефть	$46,0$
Дизельное топливо	$42,0$
Керосин	$43,0$
Мазут	$40,0$
Спирт этиловый	$27,0$

Газообразное топливо

(при нормальных условиях)

Вещество	Удельная теплота сгорания, МДж/м³
Водород	$120,8$
Генераторный газ	$5,5$
Коксовый газ	$16,4$
Природный газ	$35,5$
Светильный газ	$21,0$

Из этой таблицы видно, что наибольшей является удельная теплота сгорания водорода, она равна $120,8$ МДж/м³. Это значит, что при полном сгорании водорода объёмом $1$ м³ выделяется $120,8$ МДж $=$$120,8$⋅106 Дж энергии.

Водород — один из высокоэнергетических видов топлива. Кроме того, продуктом сгорания водорода является обычная вода, в отличие от других видов топлива, где продуктами сгорания являются углекислый и угарный газы, зола и топочные шлаки. Это делает водород экологически наиболее чистым топливом.

Однако газообразный водород взрывоопасен. К тому же он имеет самую малую плотность в сравнении с другими газами при равной температуре и давлении, что создаёт сложности со сжижением водорода и его транспортировкой.

Общее количество теплоты $Q$, выделяемое при полном сгорании $m$ кг твёрдого или жидкого топлива, вычисляется по формуле:

Q=qm.

Общее количество теплоты $Q$, выделяемое при полном сгорании $V$ м³ газообразного топлива, вычисляется по формуле:

Q=qV.

Влажность (содержание влаги) топлива снижает его теплоту сгорания, так как увеличивается расход теплоты на испарение влаги и увеличивается объём продуктов сгорания (из-за наличия водяного пара).
Зольность — это количество золы, образующейся при сгорании минеральных веществ, содержащихся в топливе. Минеральные вещества, содержащиеся в топливе, понижают его теплоту сгорания, так как уменьшается содержание горючих компонентов (основная причина) и увеличивается расход тепла на нагрев и плавление минеральной массы.
Сернистость (содержание серы) относится к отрицательному фактору топлива, так как при его сгорании образуются сернистые газы, загрязняющие атмосферу и разрушающие металл. Кроме того, сера, содержащаяся в топливе, частично переходит в выплавляемый металл, сваренную стекломассу, снижая их качество. Например, для варки хрустальных, оптических и других стёкол нельзя использовать топливо, содержащее серу, так как сера значительно понижает оптические свойства и колер стекла.

Теплотворность различных видов топлива: сравнение топлива по теплоте сгорания таблица теплотворности

Что такое удельная теплота сгорания?

Формула удельной теплоты сгорания выглядит так:

Q — количество тепла, выделившееся в процессе горения топлива, Дж;

m — масса топлива, кг.

Единицей измерения q в интернациональной системе единиц СИ является Дж/кг.

Значения q для разных веществ определяют экспериментально.

Зная q, можно вычислить количество тепла Q, которое получится в результате сжигания топлива массой m:

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Для измерения q используют приборы, которые называются калориметрами (calor – тепло, metreo – измеряю).

Где можно найти значения q

Удельная теплота сгорания, q

Вещество	МДж/кг	Вещество	МДж/кг
Торф	8,1	Дизельное топливо	42,7
Дрова	10,2	Керосин	44,0
Уголь бурый	15,0	Бензин	48,0
Уголь каменный	29,3	Пропан	47,5
Нефть	41,3	Метан	50,11

атомные, использующие энергию ядерных реакций;
солнечные, преобразовывающие энергию солнечных лучей в тепло и электричество;
ветряные;
геотермальные, использующие тепло природных горячих источников.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% h3 и 50% Ch5 по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% h3 50% CO2 по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материаловТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Теплотворность твердых материалов

Особенности разных пород дерева

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Как горят разные породы:

Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
Липа с тополем быстро прогорают.

Влияние возраста на свойства угля

Характеристики пеллет и брикетов

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

полная экологичность;
возможность хранения практически в любых условиях;
устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
равномерное и длительное горение;
оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м3 и кг.

При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м 3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·10 6 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% H₂ и 50% CH₄ по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H₂ 50% CO₂ по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Абрютин А. А. и др. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод.
ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

Когда определенное количество топлива сгорает, выделяется измеримое количество теплоты. Согласно Международной системе единиц величина выражается в Джоулях на кг или м 3 . Но параметры могут быть рассчитаны и в кКал или кВт. Если значение соотносится с единицей измерения топлива, оно называется удельным.

На что влияет теплотворность различного топлива? Каково значение показателя для жидких, твердых и газообразных веществ? Ответы на обозначенные вопросы подробно изложены в статье. Кроме того, мы подготовили таблицу с отображением удельной теплоты сгорания материалов – эта информация пригодится при выборе высокоэнергетического типа топлива.

Общая информация о теплотворности

Выделение энергии при горении должно характеризоваться двумя параметрами: высоким КПД и отсутствием выработки вредных веществ.

Искусственное топливо получается в процессе переработки естественного – биологического топлива. Вне зависимости от агрегатного состояния вещества в своем химическом составе имеют горючую и негорючую часть. Первая — это углерод и водород. Вторая состоит из воды, минеральных солей, азота, кислорода, металлов.

При сгорании 1 кг такой «смеси» выделяется разное количество энергии. Сколько именно этой энергии выделится, зависит от пропорций указанных элементов — горючей части, влажности, зольности и других компонентов.

Теплота сгорания топлива (ТСТ) формируется из двух уровней — высшего и низшего. Первый показатель получается из-за конденсации воды, во втором этот фактор не учитывается.

Низшая ТСТ нужна для расчетов потребности в горючем и его стоимости, с помощью таких показателей составляются тепловые балансы и определяется КПД работающих на топливе установок.

Вычислить ТСТ можно аналитически или экспериментально. Если химический состав горючего известен, применяется формула Менделеева. Экспериментальные методики основаны на фактическом измерении теплоты при сгорании топлива.

В этих случаях применяют специальную бомбу для сжигания – калориметрическую вместе с калориметром и термостатом.

Особенности расчетов индивидуальны для каждого вида топлива. Пример: ТСТ в двигателях внутреннего сгорания рассчитывается от низшего значения, потому что в цилиндрах жидкость не конденсируется.

Каждый тип веществ имеет свою ТСТ из-за особенностей химического состава. Значения существенно разнятся, диапазон колебаний — 1 000–10 000 кКал/кг.

Сравнивая разные виды материалов, используется понятие условного топлива, оно характеризуется низшей ТСТ в 29 МДж/кг.

Теплотворность твердых материалов

Особенности разных пород дерева

Как горят разные породы:

Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м 3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Характеристики пеллет и брикетов

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

полная экологичность;
возможность хранения практически в любых условиях;
устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
равномерное и длительное горение;
оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Параметры жидких веществ

Жидкие материалы, как и твердые, раскладываются на следующие составляющие: углерод, водород, серу, кислород, азот. Процентное соотношение выражается по массе.

Из кислорода и азота образуется внутренний органический балласт топлива, эти компоненты не горят и включены в состав условно. Внешний балласт формируется из влаги и золы.

Высокая удельная теплота сгорания наблюдается у бензина. В зависимости от марки она составляет 43-44 МДж.

Похожие показатели удельной теплоты сгорания определяются и у авиационного керосина – 42,9 МДж. В категорию лидеров по значению теплотворной способности попадает и дизельное топливо – 43,4-43,6 МДж.

Относительно низкими значениями ТСТ характеризуются жидкое ракетное горючее, этиленгликоль. Минимальной удельной теплотой сгорания отличаются спирт и ацетон. Их показатели существенно ниже, чем у традиционного моторного топлива.

Свойства газообразного топлива

Газообразное топливо складывается из оксида углерода, водорода, метана, этана, пропана, бутана, этилена, бензола, сероводорода и других компонентов. Эти показатели выражаются в процентах по объему.

Высокие показатели теплотворной способности наблюдаются и у природного газа.

Они равны 41-49 МДж на кг. Но, например, у чистого метана теплота сгорания больше — 50 МДж на кг.

Сравнительная таблица показателей

В таблице представлены значения массовой удельной теплоты сгорания жидких, твердых, газообразных разновидностей топлива.

Вид топлива	Ед. изм.	Удельная теплота сгорания
Вид топлива	Ед. изм.	МДж	кВт	кКал
Дрова: дуб, береза, ясень, бук, граб	кг	15	4,2	2500
Дрова: лиственница, сосна, ель	кг	15,5	4,3	2500
Уголь бурый	кг	12,98	3,6	3100
Уголь каменный	кг	27,00	7,5	6450
Уголь древесный	кг	27,26	7,5	6510
Антрацит	кг	28,05	7,8	6700
Пеллета древесная	кг	17,17	4,7	4110
Пеллета соломенная	кг	14,51	4,0	3465
Пеллета из подсолнуха	кг	18,09	5,0	4320
Опилки	кг	8,37	2,3	2000
Бумага	кг	16,62	4,6	3970
Виноградная лоза	кг	14,00	3,9	3345
Природный газ	м 3	33,5	9,3	8000
Сжиженный газ	кг	45,20	12,5	10800
Бензин	кг	44,00	12,2	10500
Диз. топливо	кг	43,12	11,9	10300
Метан	м 3	50,03	13,8	11950
Водород	м 3	120	33,2	28700
Керосин	кг	43.50	12	10400
Мазут	кг	40,61	11,2	9700
Нефть	кг	44,00	12,2	10500
Пропан	м 3	45,57	12,6	10885
Этилен	м 3	48,02	13,3	11470

Из таблицы видно, что наибольшие показатели ТСТ из всех веществ, а не только из газообразных, имеет водород. Он относится к высокоэнергетическим видам топлива.

Продукт сгорания водорода — обычная вода. В процессе не выделяется топочные шлаки, зола, угарный и углекислый газ, что делает вещество экологически чистым горючим. Но оно взрывоопасно и отличается низкой плотностью, поэтому такое топливо сложно сжижается и транспортируется.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м 3 и кг.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме теплотворности разных видов топлива? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях – форма для связи находится в нижнем блоке.

Источник Источник http://mastack.ru/utilities/heating/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov-tablitsy-energii-topliva.html
Источник Источник http://thermalinfo.ru/eto-interesno/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov
Источник Источник http://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/teplotvornost-razlichnyx-vidov-topliva.html

Теплота сгорания

Перейти к табличным значениям

Стандартная теплота сгорания : Энергия, выделяемая при полном сгорании вещества X с избытком кислорода при стандартных условиях (25 ° C и 1 бар). С термодинамической точки зрения это отрицательное значение изменения энтальпии для реакции горения.

n X + м O ₂ → x CO ₂ (г) + y H ₂ O (л) + z Z + теплота сгорания

где Z — любые другие продукты, образующиеся в ходе реакции, а n, m, x, y и z — количество молей каждой молекулы в сбалансированном уравнении.

Теплота сгорания используется для количественной оценки характеристик топлива в системе сгорания, такой как печи, двигатели и турбины для выработки электроэнергии. Это то же самое, что теплотворной способности брутто или энергоемкости.

Обычно теплоту сгорания можно выразить следующим образом:

ΔH _c ° = — x ΔH _f ° (CO ₂, г) — y ΔH _f ° (H ₂ O, l) — z ΔH _f ° (Z) + n ΔH _f ° (X) + м ΔH _f ° (O ₂, g)

где ΔH _c °: теплота сгорания при стандартных условиях (25 ° C и 1 бар)

ΔH _f °: теплота (энтальпия) образования при стандартных условиях (25 ° C, 1 бар)

Затем теплота сгорания может быть рассчитана на основе стандартной энтальпии образования (ΔH _f °) веществ, участвующих в реакции, представленных в виде табличных значений.

См. Ключевые значения термодинамики, согласованные на международном уровне, Стандартное состояние и энтальпию образования, свободную энергию Гиббса образования, энтропию и теплоемкость и Стандартную энтальпию образования, энергию Гиббса образования, энтропию и молярную теплоемкость органических веществ

Для соединений, содержащих углерода, водорода и кислорода (как и многие органические соединения), общее уравнение реакции горения будет:

C _a H _b O _c + (a + ¼b — ½c) O ₂ → aCO ₂ (г) + ½bH ₂ O (л) + теплота сгорания

и теплота сгорания может быть рассчитана из стандартной теплоты образования всех соединений, участвующих в реакции:

ΔH _c ° = -aΔH _f ° (CO ₂, г) — ½b ΔH _f ° (H ₂ O, l) + ΔH _f ° (C _a H _b O _c) + (a + ¼b — ½c) ΔH _f ° (O ₂ , г) = -а (- 393.51) — ½b (-285,830) + ΔH _f ° (C _a H _b O _c) + (a + ¼b — ½c) * 0

= a (393,51) + b (142,915) + ΔH _f ° (C _a H _b O _c)

Пример:

Какова теплота сгорания жидкого этанола по формуле C ₂ H ₅ OH (= C ₂ H ₆ O)?

Для этанола константы a, b и c равны 2, 6 и 1 соответственно, а химическое уравнение горения этанола:

C ₂ H ₆ O (l) + 3O ₂ (г) → 2CO ₂ (г) + 3H ₂ O (л)

Стандартная теплота образования жидкого этанола, ΔH _f ° (C ₂ H ₆ O , л), составляет -277.6 кДж / моль.

Теплота сгорания этанола, ΔH _c ° (C ₂ H ₆ O, л) = 2 * 393,51 + 6 * 142,915 + (-277,6) = 1366,91 кДж / моль. Это можно преобразовать в кДж на единицу массы:

Молярная масса этанола составляет (2 * 12,01 + 6 * 1,01 + 1 * 16,00) = 46,08 г / моль

Теплота сгорания этанола, ΔH _c ° (C ₂ H ₆ O, л) = 1366,91 [кДж / моль] * 1000 [г / кг] / 48,08 [г / моль] = 29664 кДж / кг этанола = 29.7 МДж / кг = 12754 БТЕ / фунт = 7086 ккал / кг

В таблице ниже приведены значения теплоты сгорания, рассчитанные по описанному выше методу. Для веществ, содержащих азот, предполагается, что атомы азота превращаются в газ N ₂ с ΔH _f ° (N ₂) = 0 кДж / моль. В таких случаях общее уравнение применимо также к этим веществам. Если известно, что в реакциях обугливания образуются другие вещества, необходимо знать точные продукты, чтобы можно было рассчитать теплоту сгорания.

Пересчет в другие единицы.

См. Также «Тепловая ценность топливных газов» и «Ископаемое топливо — энергосодержание».

Для полного стола — поворот экрана!

90Δ240 90Δ240 9007 90Δ240 МДж / кг _liq

9024 9024 Углерод 32.81 903 9031,239 -Этандиол 902240 9024 90312924 903 903 40240 3492,2 903_{_{_{_{C ₆ H ₁₂}}}} 902 902 _{_{902 902 Оксид азота03}} 902 902 902 903 3509 _{_{_{_{_{_{C ₃ H ₅ N}}}}}} 9024

902 902 C ₅ H ₅ N 45240 9024 9024

Наименование	Формула	Состояние *	ΔH _c ° кДж / моль	ΔH _c ° *кДж / кг*	ΔH _c ° BTU / фунт 08 00 c 08 9002 900 ккал / кг
Ацетальдегид	C ₂ H ₄ O	жидкий	1167	26.49	26487	11387	6326
Ацетамид	C ₂ H ₅ NO	cry	1185	20.06	9024 9024 9024 9024 9024 9024 9024 9024 9024 902 902	C ₂ H ₄ O ₂	жидкий	874	14,55	14552	6256	3476
Acetone	1790	30.81	30814	13248	7360
Ацетонитрил	C ₂ H ₃ N	жидкий	1256	30,59 30583		этин)	C ₂ H ₂	газ	1300	49.92	49923	21463	11924
л-Аланин 7	H ₃ NO	крик	1577	17.70	17697	7608	4227
Аммиак	NH ₃	газ	383	22,48	22477			22477	9040 9662 H ₇ N	жидкий	3393	36,43	36429	15662	8701
Антрацен	C ₁₄ H _{3 902 65}	39654	17048	9471
Бензол	C ₆ H ₆	жидк.	C ₇ H ₆ O ₂	cry	3228,2	26,43	26432	11364	6313
1,3-Бутадиен ₆ C ₆		газ	2542	46.99	46987	20201	11223
Бутан	C ₄ H ₁₀	газ	2878	49,50	49503 21403	1	49503 21282	1	C ₄ H ₁₀	жидкий	2676	36.09	36092	15517	8621
2-бутанон	C _{4 9002 9002}	2444	33.89	33888	14569	8094
1-бутен	C ₄ H ₈	газ	2718	48,43		48432 9030 9030 -2 Бутен	C ₄ H ₈	газ	2710	48,29	48289	20761	11534
транс-2-бутен C _{8 4}		газ	2706	48.22	48218	20730	11517
Бутановая кислота	C ₄ H ₈ O ₂	liq	2183,6		38.91	2183,6		38.91 03	38,91 0
Бутилбензол	C ₁₀ H ₁₄	жидкий	5872,7	104,65	104646	44990	24994
32806	14104	7836
Окись углерода	CO	газ	283	10,10	10104	4344			4344	900 243	4344		4344	8	газ	2745,1	48,91	48914	21029	11683
Циклобутен	C ₄ H ₆	газ84	47837	20566	11426
Циклогексан	C ₆ H ₁₂	жидкий	3920	46,57	902 9040 902 9040 902 902 9040 46,57	462 9040 9040 902 902 9040 C ₅ H ₁₀	жидкий	3291,6	46,92	46922	20173	11207
Циклопропан	C ₆ 901		C ₃ H 900 .68	49679	21358	11866
Декан	C ₁₀ H ₂₂	жидкий	6778	47,63	47625 9024 9024	47625 902 903	47625 9024 этоксиэтан)	C ₄ H ₁₀ O	жидкий	2724	36,74	36741	15796	8775
Диметиловый эфир _О	газ	1460	31.68	31684	13622	7568
Этан	C ₂ H ₆	газ	1561	51,89	518953	C ₂ H ₆ O ₂	жидкий	1185	19,09	19088	8206	4559

C этанол	жид	1367	29.67	29666	12754	7086
Этилацетат	C ₄ H ₈ O ₂	liq	2238	25340	25.40	25.40
Этилен (этилен)	C ₂ H ₄	газ	1411	50.29	50285	21619	12010

571	19.01	19014	8175	4541
Муравьиная кислота	CH ₂ O ₂	жидк.	C ₃ H ₈ O ₃	жидкий	1654	17,96	17957	7720	4289
Гептан	4817	48.06	48059	20662	11479
Гептановая кислота	C ₇ H ₁₄ O ₂	liq	4145.2		902.83	4145,2		902,83 902,83
Гексан	C ₆ H ₁₄	жидкий	4163	48,31	48307	20767	11538
Кислота Гексадекановая кислота	жид	10031.3	39,11	39112	16815	9342
Гексановая кислота	C ₆ H ₁₂ O ₂	liq			9023 7179
Гидразин	N ₂ H ₄	жидк.	286	141.58	141584	60870	33817
Цианистый водород	CHN	газовый	672	24,86	24861		9015 902	24861		2 900	9015	9015 2 O	газ	1025	24,38	24382	10482	5824
Метан	CH ₄	газ	902 551	902 1	55514	23867	13259
Метанол	CH ₄ O	жидк. 3 H ₆ O ₂	жидкий	1592	21,49	21487	9238	5132
	Метиламин	CH _{3 34 9024}	N	CH 3 9024 9024 5	34953	15027	8348
Метилциклогексан	C ₇ H ₁₄	liq	4565.3	46.4403	жидкий	3938,1	46,78	46782	20113	11174
Метилформат	C ₄		973	16.20	16200	6965	3869
Метил-трет-бутиловый эфир	C ₅ H ₁₂ O	liq	3369	38129		38,21
Нафталин	C ₁₀ H ₈	cry	5157	40,23	40232	17294	9609
3	3032	1304	724
Нитробензол	C ₆ H ₅ NO ₂	liq	3088	25402	25402		Нитрометан	CH ₃ NO ₂	жидкий	710	11,63	11630	5000	2778
Закись азота	Закись азота	1.86	1863	801	445
Нонан	C ₉ H ₂ 0	лик	6125	47,74	47743 9030 1140	47743	C ₈ H ₁₈	жидкий	5470	47,87	47873	20582	11434
1-октанол	C ₃	18 H2	C ₈ H2 5294	40.64	40642	17473	9707
Пентан	C ₅ H ₁₂	жидкий	3509	48.62	48.62	9024 48690	C ₅ H ₁₀ O ₂	жидкий	2837,3	27,78	27776	11942	6634
1-пентанол C ₁₂	жид	3331	37.78	37779	16242	9023
Фенантрен	C ₁₄ H ₁₀	cry	7055	39,58	7055	39,58	9024 39402					9040 9402 9040 9402	C ₆ H ₆ O	cry	3054	32,45	32448	13950	7750
Propanal	C ₃ H _{3 6}2 9022	26.20	26201	11264	6258
Пропан	C ₃ H ₈	газ	2220	50,33	50329	жидкий	1911	34,69	34689	14914	8285
Пропановая кислота	C ₆ O ₆ O	1527.3	20,61	20614	8862	4924
1-пропанол	C ₃ H ₈ O	liq	2021	2021
2-пропанол	C ₃ H ₈ O	жидкий	2006	33,37	33372	14347	7971
	газ	2058	48.90	48895	21021	11678
Пропилен	C ₃ H ₄	газ	185,0	4,62	4617 110243 902	4,62	4617	жидкий	2782	35,17	35166	15119	8399
Толуол (метилбензол) 9016 9001 9003 9024 900	3910	42.43	42431	18242	10134
Триметиламин	C ₃ H ₉ N	газ	2443	41,32		9023 9024 2	9023 9023 9024		9023 4,6-Тринитротолуол	C ₇ H ₅ N ₃ O ₆	cry	3406	14,99	14994	6446	3581		3581	Undex 11 H ₂₄	жид	7431.4	47,53	47530	20434	11352
Мочевина	CH ₄ N ₂ O	cry	632,7	632,7	9024 10,52	* газ = газ, liq = жидкость, cry = кристаллический (твердый)

Пересчет единиц

1 кДж / кг = 1 Дж / г = 10 ^-3 ГДж / тонна = 0,000278 кВтч / кг = 0.4299 БТЕ / фунт _м = 0,23884 ккал / кг
1 БТЕ / фунт _м = 2,326 кДж / кг = 0,55 ккал / кг
1 ккал / кг = 4,1868 кДж / кг = 1,8 БТЕ / фунт _м

Теплотворная способность различных видов топлива

Теплотворная способность топлива — это количество тепла, выделяемого при его сгорании. Теплотворная способность, также называемая энергией или теплотой сгорания, является мерой плотности энергии топлива и выражается в энергии (джоулях) на указанное количество (, например, килограммов).

	Теплотворная способность
Водород (H ₂)	120-142 МДж / кг
Метан (CH ₄)	50-55 МДж / кг
Метанол (CH ₃ OH)	22,7 МДж / кг
Диметиловый эфир — DME (CH ₃ OCH ₃)	29 МДж / кг
Бензин / бензин	44-46 МДж / кг
Дизельное топливо	42-46 МДж / кг
Сырая нефть	42-47 МДж / кг
Сжиженный углеводородный газ (СУГ)	46-51 МДж / кг
Природный газ	42-55 МДж / кг
Каменный каменный уголь (определение МЭА)	> 23.9 МДж / кг
Каменный каменный уголь (Австралия и Канада)	г. 25 МДж / кг
Полубитуминозный уголь (определение МЭА)	17,4-23,9 МДж / кг
Полубитуминозный уголь (Австралия и Канада)	г. 18 МДж / кг
Бурый уголь / бурый уголь (определение МЭА)	<17,4 МДж / кг
Бурый уголь / бурый уголь (Австралия, электроэнергия)	г.10 МДж / кг
Дрова сухие	16 МДж / кг
Природный уран в LWR (нормальный реактор)	500 ГДж / кг
Природный уран в LWR с рециркуляцией U и Pu	650 ГДж / кг
Уран природный, в ФНР	28000 ГДж / кг
Уран с обогащением до 3,5%, в LWR	3900 ГДж / кг

Цифры по урану основаны на выгорании 3 45 000 МВт · сут / т.5% обогащенный U в LWR
МДж = 10 ⁶ Джоуль, ГДж = 10 ⁹ Дж
МДж в кВтч при КПД 33%: x 0,0926
Одна тонна нефтяного эквивалента (тнэ) равна 41,868 ГДж

.
Примечания и ссылки
Общие источники
Интернет-книга по химии NIST
Информация об электроэнергетике ОЭСР / МЭА (различные издания)
Международный газовый союз, Руководство по конверсии природного газа
Теплота сгорания топлива
Теплота сгорания топлива
Цель
Цель упражнения — рассчитать удельную энергию нескольких углеводородных топлив и заменители алкоголя.
Процедура
Опасения по поводу ограниченных запасов нефти привели к поиску возобновляемых источников энергии в качестве дополнения. или заменить традиционное углеводородное топливо. Этанол был предложен в качестве альтернативного источника топлива для автомобили, потому что его можно приготовить путем ферментации практически любого растительного продукта. В некоторых областях «Бензохол», состоящий из 90% бензина и 10% этанола, уже используется.
Теплота сгорания топлива D _c H определяется как изменение энтальпии. для следующей реакции при балансировке:
Топливо + O _{2 (г)} ® CO _{2 (г)} + H ₂ O _(л)
Уравновесить реакцию горения для каждого топлива, указанного ниже.
октановое число: C ₈ H ₁₈ + 12,5 O ₂ ® 8 CO ₂ + 9 H ₂ O
бутан: C ₄ H ₁₀ + 6,5 O ₂ ® 4 CO ₂ + 5 H ₂ O
бутанол: C ₄ H ₉ OH + 6 O ₂ ® 4 CO ₂ + 5 H ₂ O
этанол: C ₂ H ₅ OH + 3 O ₂ ® 2 CO ₂ + 3 H ₂ O
Теплоты сгорания можно рассчитать, исходя из теплоты пласта D _f H.Используйте PM3 для расчета D _f H для октана, бутана, бутанола и этанола. Заполните первый пустой столбец в следующей таблице.
Топливо PM3 D _f H Кислород,% масс. D _c H
(кДж / моль) D _c H
(кДж / грамм) D _c H
(кДж / мл)
n -C ₈ H ₁₈ -212.9 0 -5508,9 -48,23 -33,76
n -C ₄ H ₁₀ -121,9 0 -2881,9 -49,59 -28,26
C ₄ H ₉ OH –290,9 21,6 -2712,9 -36,60 -29.65
C ₂ H ₅ OH -238,0 34,8 -1406,8 -30,54 -24,12

Используйте NIST Chemistry WebBook для поиска литературы D _f Значения H для O ₂, CO ₂ и H ₂ O. Воспользуйтесь одним из многочисленных онлайн-архивов MSDS (Cornell, University of Vermont), чтобы получить значения плотности (обозначенной как удельный вес в паспорте безопасности материалов) для четырех топливо.Затем используйте эту информацию, чтобы заполнить оставшиеся четыре пустых столбца в приведенной выше таблице.
Виды D _f H
(кДж / моль)
O _{2 (г)} 0,0
CO _{2 (г)} -393,7
H ₂ O _(л) -285,8
Виды Молярная масса
(г / моль) Плотность
(г / мл)
C ₈ H ₁₈ 114.22 0,70
C ₄ H ₁₀ 58,12 0,57
C ₄ H ₉ OH 74,12 0,81
C ₂ H ₅ OH 46,07 0,79

Объясните наблюдаемую тенденцию для вычисленных значений кДж / мл.
Мы видим, что в целом теплота сгорания (кДж / г) больше для углеводородов. чем для спиртов.Это можно объяснить тем, что спирты уже находятся в частично окисленное состояние, при этом углеводороды совсем не окислены. Плотность виды также играют важную роль в определении теплоты сгорания в кДж / мл. Поскольку спирты значительно более плотные, чем углеводороды, это немного увеличивает их «челка» на мл. Этанол, самая популярная добавка, имеет плотность энергии около 3/4 от октана.
Набор задач Вернуться к индексу
Молярная теплота сгорания топлива Учебное пособие по химии
Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте.
Нет рекламы = нам нет денег = нет бесплатных вещей для вас!
Молярная теплота сгорания (молярная энтальпия сгорания) некоторых обычных веществ, используемых в качестве топлива
Углеводороды, такие как алканы, и спирты, такие как алканолы, могут использоваться в качестве топлива.
Когда алкан полностью сгорает в избытке газообразного кислорода, продуктами реакции являются диоксид углерода (CO _{2 (г)}) и вода (H ₂ O _(г), которая конденсируется до H ₂ O). _(л) при комнатной температуре и давлении).
алкан + избыток газообразного кислорода → газообразный диоксид углерода + водяной пар
Молярная теплота сгорания алкана (молярная энтальпия сгорания алкана) — это количество тепловой энергии, выделяющейся, когда 1 моль алкана сгорает в избытке газообразного кислорода.
Когда алканол полностью сгорает в избытке газообразного кислорода, продуктами реакции являются диоксид углерода (CO _{2 (г)}) и вода (H ₂ O _(г), которая конденсируется до H ₂ O). _(л) при комнатной температуре и давлении).
алканол + избыток газообразного кислорода → газообразный диоксид углерода + водяной пар
Молярная теплота сгорания алканола (молярная энтальпия сгорания алканола) — это количество тепловой энергии, выделяющейся, когда 1 моль алканола сгорает в избытке газообразного кислорода.
Чтобы определить молярную теплоту сгорания , нам необходимо определить, сколько моль вещества было израсходовано в реакции горения, поэтому вещество должно быть чистым.¹
Молярная теплота сгорания (молярная энтальпия сгорания) некоторых обычных алканов и спиртов, используемых в качестве топлива, представлена в таблице ниже в единицах килоджоулей на моль (кДж-моль ^-1) ².
Обратите внимание, что химические уравнения, представляющие каждую из реакций горения, сбалансированы таким образом, что используется 1 моль сгоревшего вещества, топлива.
Реакция горения происходит в избытке газообразного кислорода, избыток O _{2 (г)}, поэтому вполне нормально использовать доли O _{2 (г)}, чтобы сбалансировать уравнение, потому что нас действительно интересует только энергия, выделяемая на моль топлива, а не на моль газообразного кислорода.
Вещество
(топливо) Молярная теплота сгорания

(кДж моль ^-1) Реакция горения ΔH _{реакция}
(кДж моль ^-1)
метан 890 CH _{4 (г)} + 2O _{2 (г)} → CO _{2 (г)} + 2H ₂ O _(л) ΔH = -890
этан 1560 C ₂ H _{6 (г)} + ⁷/₂ O _{2 (г)} → 2CO _{2 (г)} + 3H ₂ O _(л) ΔH = -1560
пропан 2220 C ₃ H _{8 (г)} + 5O _{2 (г)} → 3CO _{2 (г)} + 4H ₂ O _(л) ΔH = -2220
бутан 2874 C ₄ H _{10 (г)} + ¹³/₂ O _{2 (г)} → 4CO _{2 (г)} + 5H ₂ O _(л) ΔH = -2874
октановое число 5460 C ₈ H _{18 (г)} + ²⁵/₂ O _{2 (г)} → 8CO _{2 (г)} + 9H ₂ O _(л) ΔH = -5460
метанол
(метиловый спирт) 726 CH ₃ OH _(л) + ³/₂ O _{2 (г)} → CO _{2 (г)} + 2H ₂ O _(л) ΔH = -726
этанол
(этиловый спирт) 1368 C ₂ H ₅ OH _(л) + 3O _{2 (г)} → 2CO _{2 (г)} + 3H ₂ O _(л) ΔH = -1368
пропан-1-ол
(1-пропанол) 2021 C ₃ H ₇ OH _(л) + ⁹/₂ O _{2 (г)} → 3CO _{2 (г)} + 4H ₂ O _(л) ΔH = -2021
бутан-1-ол
(1-бутанол) 2671 C ₄ H ₉ OH _(л) + 6O _{2 (г)} → 4CO _{2 (г)} + 5H ₂ O _(л) ΔH = -2671
Из таблицы видно, что 1 моль газообразного метана, CH _{4 (г)}, подвергается полному сгоранию в избытке газообразного кислорода с выделением 890 кДж тепла.
Молярная теплота сгорания газообразного метана приведена в таблице как положительное значение, 890 кДж моль ^-1.
Изменение энтальпии при сгорании газообразного метана указано в таблице как отрицательное значение, ΔH = -890 кДж моль ^-1, потому что реакция дает энергию (это экзотермическая реакция).
Мы могли бы написать химическое уравнение для представления сгорания 1 моля газообразного метана как:
CH _{4 (г)} + 2O _{2 (г)} → CO _{2 (г)} + 2H ₂ O _(г) ΔH = -890 кДж моль ^-1
Но сколько энергии выделяется, если 2 моля метана полностью сгорают?
Когда мы пишем химическое уравнение для этой реакции, мы должны умножить каждый член на два ( × 2 ), включая значение ΔH:
2 × CH _{4 (г)} + 2 × 2O _{2 (г)} → 2 × CO _{2 (г)} + 2 × 2H ₂ O _(г) ΔH = 2 × -890 кДж моль ^-1
2 CH _{4 (г)} + 4 O _{2 (г)} → 2 CO _{2 (г)} + 4 H ₂ O _(г) ΔH = -1780 кДж моль ^-1
2 моля метана полностью сгорят с выделением 2 × 890 = 1780 кДж тепла.
Аналогичным образом, если у нас есть только половина моля метана, который подвергается полному сгоранию, мы должны умножить каждый член в химическом уравнении, включая значение ΔH, на ½ , как показано в химических уравнениях ниже:
½ × CH _{4 (г)} + ½ × 2O _{2 (г)} → ½ × CO _{2 (г)} + ½ × 2H ₂ O _(г) ΔH = ½ × -890 кДж моль ^-1
½ CH _{4 (г)} + O _{2 (г)} → ½ CO _{2 (г)} + H ₂ O _(г) ΔH = -445 кДж моль ^-1
½ моля метана сгорело бы с выделением ½ × 890 = 445 кДж тепла.
В общем, количество тепловой энергии, выделяемой при сгорании n молей топлива, равно значению молярной теплоты сгорания топлива, умноженной на количество молей сгоревшего топлива.
выделенного тепла (кДж) = n (моль) × молярная энтальпия сгорания (кДж моль ^-1)
(дополнительные примеры таких расчетов см. В Руководстве по расчетам изменений энтлапии для учебного пособия по химическим реакциям)
В этом разделе мы рассмотрели, как использовать таблицы значений молярной энтальпии сгорания чистых веществ, чтобы вычислить, сколько тепловой энергии будет выделено, когда известные количества вещества будут сожжены в избытке газообразного кислорода.
Но откуда берутся эти значения?
Значения молярной энтальпии сгорания могут быть определены с помощью лабораторных экспериментов.
В следующем разделе мы обсудим эксперимент, который вы могли бы провести, чтобы определить молярную теплоту сгорания спирта.
Измерение молярной теплоты сгорания жидкого топлива (измерение молярной энтальпии сгорания жидкого топлива)
В школьной лаборатории можно определить молярную теплоту сгорания (энтальпию сгорания) жидкого топлива, такого как спирт, с помощью процедуры, описанной ниже: ³
В колбу, химический стакан или банку наливают известное количество воды.
Термометр расположен так, чтобы его груша (резервуар) находилась ближе к середине объема воды.
В спиртовку помещается известное количество топлива, например спирт (алканол).
Начальная температура воды измеряется и записывается (T _i).
Фитиль на спиртовой горелке горит, сжигая топливо и нагревая воду.
Когда температура воды значительно повысилась, спиртовая горелка гаснет, и максимальная достигнутая температура записывается как конечная температура (T _f).
Конечное количество топлива измеряется и записывается.
Типичные результаты эксперимента, в котором энергия, выделяемая при полном сгорании этанола, используется для нагрева 200 г воды, показаны ниже:
Конечная масса горелки
начальная температура воды (T _i) = 20 ° C горелка с начальной массой + этанол (m _i) = 37,25 г
конечная температура воды (T _f) = 75 ° C + этанол (m _f) = 35.50 г
изменение температуры воды
= T _f — T _i
= 75-20
= 55 ° C этанола по массе, используемого в реакции горения
= m _i — m _f
= 37,25 — 35,50
= 1,75 г
Примечание:
Температура воды увеличивается, поскольку при сгорании топлива выделяется энергия, которая нагревает воду.
Масса топлива уменьшается, так как оно расходуется в реакции сгорания.
Результаты этого эксперимента можно затем использовать для расчета молярной теплоты сгорания этанола (молярной энтальпии сгорания этанола), как показано ниже:
Шаги для расчета молярной энтальпии сгорания этанола с использованием этих экспериментальных результатов:
Рассчитать количество молей (n) израсходованного топлива
моль = масса ÷ молярная масса
масс использованного этанола = 1.75 г (из опыта)
молярная масса (M) этанола (C ₂ H ₅ OH)
= (2 × 12,01) + (6 × 1,008) + 16,00 (из периодической таблицы)
= 46,1 г моль ^-1
n (этанол) = масса ÷ молярная масса
= 1,75 г ÷ 46,1 г моль ^-1
= 0,0380 моль
Рассчитайте энергию, необходимую для изменения температуры воды:
энергия, поглощенная водой = удельная теплоемкость воды × масса воды × изменение температуры воды
удельная теплоемкость воды = c _г = 4.184 Дж ° C ^-1 г ^-1 (технический паспорт)
масса воды = 200 г (из опыта)
изменение температуры воды = 55 ° C (из эксперимента)
энергии, поглощенной водой = 4,184 Дж ~~° C ^-1 г ^-1~~ × 200 г × 55 ~~° C~~
= 46024 Дж
Преобразуйте энергию в Дж в кДж, разделив на 1000:
энергия = 46024 Дж ÷ 1000 Дж / кДж
= 46.024 кДж
Рассчитайте молярную теплоту сгорания этанола (молярную энтальпию сгорания этанола):
Предположим, что все тепло, произведенное при сжигании этанола, ушло на нагрев воды, то есть тепло не было потрачено впустую.
Тогда мы можем сказать, что
Из
0,0380 моль этанола выделено 46,024 кДж тепла.
Следовательно, 1 моль этанола даст:
тепловой энергии, произведенной на моль этанола = 46.024 кДж ÷ 0,0380 моль
= 1211 кДж моль ^-1
Следовательно, молярная теплота сгорания этанола составляет 1211 кДж моль ^-1
(молярная энтальпия сгорания этанола составляет 1211 кДж моль ^-1).
(Обратите внимание, что изменение энтальпии для реакции отрицательное, поскольку реакция является экзотермической, поэтому изменение энтальпии для реакции составляет -1211 кДж моль ^-1, ΔH = — 1211 кДж моль ^-1)
Экспериментально определенное значение молярной теплоты сгорания этанола обычно меньше принятого значения 1368 кДж моль ^-1, потому что некоторое количество тепла всегда теряется в атмосферу и при нагревании сосуда.
План эксперимента можно улучшить, пытаясь свести к минимуму потери тепла в окружающую среду, например, окружив всю экспериментальную установку металлическими стенами.
Безусловно, лучший способ минимизировать потерю тепла в окружающую среду — это использовать калориметр бомбы.
Теплота сгорания — обзор
4.4.8 Теплота сгорания
Теплота сгорания (содержание энергии ) природного газа — это количество энергии, которое получается от сжигания определенного объема природного газа. измеряется в британских тепловых единицах (Btu).Стоимость природного газа рассчитывается исходя из содержания в нем британских тепловых единиц. Одна британская тепловая единица — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 ° F при атмосферном давлении. Кубический фут природного газа имеет энергосодержание примерно 1031 британских тепловых единиц, но диапазон значений составляет от 500 до 1500 британских тепловых единиц в зависимости от состава газа. Теплотворная способность газов обычно определяется при постоянном давлении в проточном калориметре, в котором тепло, выделяемое при сгорании определенного количества газа, поглощается измеренным количеством воды или воздуха.
При использовании в качестве теплоносителя относительные достоинства газов из разных источников и имеющих различный состав можно легко сравнить на основе их теплотворной способности. Таким образом, теплотворная способность используется как параметр для определения цены газа при коммерческой передаче, а также как важный фактор при расчете эффективности устройств преобразования энергии, таких как газовые турбины. Теплотворная способность газа зависит не только от температуры и давления, но и от степени насыщения водяным паром.Однако некоторые калориметрические методы измерения теплотворной способности основаны на насыщении газа водой при определенных условиях.
Теплотворная способность природного газа (или любого топливного газа) может быть определена экспериментально с использованием калориметра, в котором топливо сжигается в присутствии воздуха при постоянном давлении. Продуктам дают остыть до начальной температуры и измеряют энергию, выделяемую при полном сгорании. Все виды топлива, содержащие водород, выделяют водяной пар в качестве продукта сгорания, который впоследствии конденсируется в калориметре.Результирующее измерение выделяемого тепла представляет собой высшую теплотворную способность (HHV), также известную как общая теплотворная способность, и включает в себя теплоту испарения воды. Нижняя теплотворная способность (LHV), также известная как чистая теплотворная способность, рассчитывается путем вычитания теплоты испарения воды из измеренной HHV и предполагает, что все продукты сгорания, включая воду, остаются в газовой фазе. В американской системе измерения используются британские тепловые единицы на фунт или британские тепловые единицы на стандартный кубический фут, если они выражены на основе объема.Это свойство является показателем производительности и крутящего момента газа для определенной конфигурации двигателя.
Основным критерием качества природного газа является его теплотворная способность и общая теплотворная способность (теплотворная способность) производимого или проданного топливного газа в диапазоне от 900 до 1200 БТЕ / стандартных футов ³. Кроме того, газ должен легко транспортироваться по трубопроводам высокого давления, и поэтому необходимо учитывать содержание воды, определяемое точкой росы по воде, чтобы предотвратить образование льда или гидратов в трубопроводе.Аналогичным образом, количество увлеченных углеводородов, имеющих более высокую молекулярную массу, чем этан, как определено точкой росы углеводородов, следует учитывать для предотвращения накопления конденсируемых жидкостей, которые могут блокировать трубопровод.
Таким образом, содержание энергии в природном газе может меняться, поскольку в природном газе различаются количество и типы энергетических газов (метан, этан, пропан и бутан), которые он содержит; чем больше негорючих газов в природном газе, тем ниже энергия (британских тепловых единиц).Кроме того, объемная масса энергетических газов, которые присутствуют в скоплении природного газа, также влияет на величину Btu природного газа. Чем больше атомов углерода в углеводородном газе, тем выше его значение Btu. Необходимо провести анализ Btu природного газа, который проводится на каждом этапе цепочки поставок. Газохроматографические анализаторы процесса используются для проведения фракционного анализа потоков природного газа, разделяя природный газ на идентифицируемые компоненты. Компоненты и их концентрации переводятся в общую теплотворную способность в британских тепловых кубических футах.
В Соединенных Штатах в розницу природный газ часто продается в единицах термов (th) (1 терм = 100 000 британских тепловых единиц. миллион декатерм (MMDth). Миллиард декаатерм — это примерно миллиард кубических футов природного газа.
Общая теплота сгорания сырой нефти и ее продуктов с достаточной точностью выражается уравнением:
Q = 12,400−2100d2
где d — удельный вес 60/60 ° F.Отклонение от формулы обычно составляет менее 1%.
Два других термина, которые требуют рассмотрения в этом пункте: (1) теплотворная способность брутто и (2) теплотворная способность нетто (таблица 4.11). Общая теплотворная способность — это общая энергия, передаваемая в виде тепла в идеальной реакции сгорания при стандартной температуре и давлении, при которых вся образовавшаяся вода выглядит как жидкость. Общий нагрев является идеальным свойством газа в гипотетическом состоянии, поскольку вся вода не может конденсироваться в жидкость, потому что часть воды насыщает углекислый газ в продуктах.Таким образом,
Таблица 4.11. Полная и чистая теплотворная способность различных газов
9024 902 9024 902 9024 902 9040 Сульфид 903 Пропан HVID, брутто, где значение HVI2000 9VI142 объем идеального газа, МДж / м ³, y 9 0008 _i — мольная доля в газовой фазе для компонента i .Для расчета идеального потока энергии необходимо умножить общую теплотворную способность на объемный расход идеального газа за период времени. Чтобы использовать реальный поток газа для расчета идеального потока энергии, необходимо преобразовать реальный расход газа в расход идеального газа путем деления на коэффициент Z . Таким образом, Hvid / Z — это идеальная теплотворная способность брутто на единицу объема реального газа — коэффициент Z должен быть определен для смеси природного газа и затем разделен на общую теплотворную способность смеси.Разделение брутто теплотворной способности каждого чистого компонента на коэффициент Z чистого компонента с последующим вычислением среднего молярного значения приводит к неправильным ответам.
Чистая теплотворная способность — это общая энергия, передаваемая в виде тепла в идеальной реакции сгорания при стандартной температуре и давлении, при которых вся образовавшаяся вода появляется в виде пара. Чистый нагрев является идеальным свойством газа в гипотетическом состоянии (вода не может полностью оставаться паром, потому что после того, как вода насыщает CO ₂ в продуктах, остальная часть конденсируется).Распространено заблуждение, что чистая теплотворная способность применяется к промышленным операциям, таким как обогреватели и котлы. Хотя дымовые газы от этих операций не конденсируются, чистая теплотворная способность не применяется напрямую, потому что газы имеют температуру не 15 ° C (59 ° F). Когда газы охлаждаются до 15 ° C (59 ° F), часть воды конденсируется, а остальная часть насыщает газы. В таких ситуациях можно использовать общую или чистую теплотворную способность, стараясь правильно использовать гипотетическое состояние.
Обычно газ с низкой теплотворной способностью сопровождается высоким содержанием инертного газа, а газ с высокой теплотворной способностью сопровождается высоким содержанием высокомолекулярных углеводородов (C ₂₊). Что касается метанового числа, инертные газы благоприятны для уровня метанового числа, тогда как углеводороды с более высокой молекулярной массой (C ₂₊) снижают метановое число.
17.14: Теплота сгорания — Chemistry LibreTexts
Последнее обновление
Сохранить как PDF
Молярная теплота сгорания
Резюме
Авторы и атрибуция
В целях снижения расхода газа из нефти этанол часто добавляют в обычный бензин.Он имеет высокое октановое число и горит медленнее, чем обычный газ. Этот «бензохол» широко используется во многих странах. Он производит несколько меньшие выбросы окиси углерода и углекислого газа, но увеличивает загрязнение воздуха другими материалами.
Молярная теплота сгорания
Многие химические реакции являются реакциями горения. Часто важно знать энергию, произведенную в такой реакции, чтобы мы могли определить, какое топливо может быть наиболее эффективным для данной цели. молярная теплота сгорания \ (\ left (He \ right) \) — это тепло, выделяющееся при полном сгорании одного моля вещества.
Типичные реакции горения включают реакцию углеродсодержащего материала с кислородом с образованием диоксида углерода и воды в качестве продуктов. Если метанол сжигается на воздухе, имеем:
\ [\ ce {CH_3OH} + \ ce {O_2} \ rightarrow \ ce {CO_2} + 2 \ ce {H_2O} \: \: \: \: \: He = 890 \: \ text {кДж / моль} \]
В этом случае один моль кислорода реагирует с одним моль метанола с образованием одного моля диоксида углерода и двух моль воды.
Следует отметить, что неорганические вещества также могут вступать в реакцию горения:
\ [2 \ ce {Mg} + \ ce {O_2} \ rightarrow 2 \ ce {MgO} \]
В этом случае вода и углекислый газ не образуются. Для целей данной главы эти реакции обычно не рассматриваются при обсуждении реакций горения.
Пример \ (\ PageIndex {1} \)
Теплота сгорания обычно определяется путем сжигания известного количества материала в калориметре бомбы с избытком кислорода.\ text {o} \ text {C} = 46024 \: \ text {J} = 46.024 \: \ text {kJ} \]
Молярная теплота сгорания: \ [\ frac {46.024 \: \ text {кДж}} {0,0336 \: \ text {mol}} = 1370 \: \ text {кДж / моль} \]
Шаг 3. Подумайте о своем результате.
При сжигании этанола выделяется значительное количество тепла.
Резюме
Молярная теплота сгорания \ (\ left (He \ right) \) — это тепло, выделяющееся при полном сгорании одного моля вещества.
Описаны расчеты с использованием молярной теплоты сгорания.
Авторы и ссылки
Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.
Теплота сгорания | Neutrium
Теплота сгорания — это энергия, выделяющаяся при полном сгорании вещества при постоянном давлении, обычно в среде с избытком кислорода. Теплота сгорания используется для количественной оценки характеристик топлива в системе сгорания, такой как печи, турбины и двигатели для выработки электроэнергии.В этой статье описывается теплота сгорания и приводится список теплоты сгорания для обычных видов топлива и компонентов топлива.
Газ ^a Полная теплотворная способность Теплотворная способность нетто
(БТЕ / фут ³) ^b (Брит. (БТЕ / фут ³) (БТЕ / фунт)
Бутан 3225 21,640 2977 19,976
19,976
19,976
19,420
Окись углерода 323 4368 323 4368
Угольный газ 149 16,500 9024 9023 _{_{_{9024 903 20,295}}}
Этилен 1631 21,884 1530 20,525
Гексан е 4667 20,526 4315 18,976
Водород 325 61,084 275 51,628
1011 23,811 910 21,433
Природный газ 950 19,500 850 17,500
2572 21,564 2371 19,834
Пропилен 2336 21,042 2185 19,683000
Температура Температура сгорания 902 902
: Удельная теплоемкость
: Теплота испарения воды
: Масса
: Стехиометрический коэффициент
: Режим теплопередачи
: :
Теплота сгорания обычно выражается в виде теплотворной способности.Теплотворная способность — это количество энергии, выделяемое при сгорании, и ее можно рассматривать как более высокую или низкую теплотворную способность.
Более высокая теплотворная способность
Более высокая теплотворная способность (HHV) учитывает теплоту сгорания и любую энергию, выделяемую для возврата продуктов сгорания к их температурам до сгорания (обычно 25 ° C). При возврате продуктов сгорания к температурам, предшествующим сгоранию, водный компонент продуктов сгорания конденсируется, и поэтому скрытая теплота испарения воды включается в более высокую теплотворную способность.Более высокая теплотворная способность наиболее полезна в случаях, когда практически возможна конденсация продуктов сгорания.
Нижняя теплотворная способность
Нижняя теплотворная способность (LHV) предполагает, что продукты сгорания не возвращаются к температурам до сгорания, и, следовательно, по существу является более высокой теплотой сгорания за вычетом скрытой теплоты испарения водяного продукта. Более низкая теплотворная способность может быть приблизительно рассчитана исходя из более высокой теплотворной способности следующим образом:
Точность преобразования между LHV и HHV может быть улучшена путем учета изменения явной теплоты продуктов сгорания.
Молярная теплота сгорания (HHV) для ряда алканов представлена ниже.
Топливо Молекулярный вес топлива Формула Теплота сгорания (ΔH _c)
кДж / моль (при 25 ° C)
Водород 16 (H _{3 ₂₎} 2,0 2H ₂ (г) + O ₂ (г) → 2H ₂ O (л) -286
Метан (CH ₄) 16.0 CH ₄ (г) + 2O ₂ (г) → CO ₂ (г) + 2H ₂ O (л) -890
Этан (C ₂ H ₆) 30,1 2C ₂ H ₆ (г) + 7O ₂ (г) → 4CO ₂ (г) + 6H ₂ O (л) -1560
Пропан (C ₃ H ₈) 44,1 C ₃ H ₈ (г) + 10O ₂ (г) → 3CO ₂ (г) + 4H ₂ O (л) -2220
Бутан (C ₄ H ₁₀) 58.1 2C ₄ H ₁₀ (г) + 13O ₂ (г) → 8CO ₂ (г) + 10H ₂ O (л) -2874
Пентан (C ₅ H ₁₂) 72,1 C ₅ H ₁₂ (л) + 8 O ₂ (г) → 5CO ₂ (г) + 6H ₂ O (л) -3509
Гексан (C ₆ H ₁₄) 86,2 2C ₆ H ₁₄ (л) + 19O ₂ (г) → 12CO ₂ (г ) + 14H ₂ O (л) -4163
Гептан (C ₇ H ₁₆) 100.2 C ₇ H ₁₆ (л) + 11O ₂ (г) → 7CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л) -4817
Октан (C ₈ H ₁₈) 114,2 2C ₈ H ₁₈ (л) + 25O ₂ (г) → 16CO ₂ (г) + 18H ₂ O (л) -5470
Нонан (C ₉ H ₂₀) 128,3 C ₉ H ₂₀ (л) + 14O ₂ (г) → 9CO ₂ (г) + 10H ₂ O (л) -6125
Декан (C ₁₀ H ₂₂) 142.3 2C ₁₀ H ₂₂ (л) + 31O ₂ (г) → 20CO ₂ (г) + 22H ₂ O (л) -6778
Ундекан (C ₁₁ H ₂₄) 156,3 C ₁₁ H ₂₄ (л) + 16O ₂ (г) → 11CO ₂ (г) + 12H ₂ O (л) -7431
Додекан (C ₁₂ H ₂₆) 170,3 2C ₁₂ H ₂₆ (л) + 37O ₂ (г) → 24CO ₂ (г) + 26H ₂ O (л) -8087
Гексадекан (CH ₃ (Ch3) ₁₄ CH ₃) 226.4 2CH ₃ (Ch3) ₁₄ CH ₃ (л) + 49O ₂ (г) → 32CO ₂ (г) + 34H ₂ O (л) -10699
Теплота сгорания является экзотермической, то есть энергия выделяется в результате реакции горения. Чтобы рассчитать общее тепловыделение для перечисленного выше топлива, просто умножьте количество сожженных молей топлива на молярную теплоту сгорания, указанную выше.
Молярная теплота сгорания (HHV) для ряда спиртов представлена ниже.
Топливо Молекулярный вес топлива Формула Теплота сгорания (ΔH _c)
кДж / моль (при 25 ° C)
Метанол (CH _{3 3} OH) 32,0 2CH ₃ OH (л) + 3O ₂ (г) → 2CO ₂ (г) + 2H ₂ O (л) -726
Этанол (CH ₃ CH ₂ OH) 46,1 CH ₃ CH ₂ OH (л) + 3O ₂ (г) → 2CO ₂ (г) + 3H ₂ O (л) -1367
1-пропанол (CH ₃ (CH ₂) ₂ OH) 60.1 2CH ₃ (CH ₂) ₂ OH (л) + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л) -2021
2-пропанол (CH ₃ CH (OH) CH ₃) 60,1 2CH ₃ CH (OH) CH ₃ (л) + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л) -2006
1-бутанол (CH ₃ (CH ₂) ₃ OH) 74.1 CH ₃ (CH ₂) ₃ OH + 6O ₂ (г) → 4CO ₂ (г) + 5H ₂ O (л) 2676
1 -Пентанол (CH ₃ (CH ₂) ₄ OH) 88,2 2CH ₃ (CH ₂) ₄ OH + 15O ₂ (г) → 10CO ₂ (г) + 12H ₂ O (л) 3331
1-гексанол (CH ₃ (CH ₂) ₅ OH) 102.2 CH ₃ (CH ₂) ₅ OH + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 7H ₂ O (л) 3984
1- Гептанол (CH ₃ (CH ₂) ₆ OH) 116,2 2CH ₃ (CH ₂) ₆ OH + 21O ₂ (г) → 14CO ₂ (г ) + 16H ₂ O (л) 4638
1-октанол (CH ₃ (CH ₂) ₇ OH) 130.2 CH ₃ (CH ₂) ₇ OH + 12O ₂ (г) → 8CO ₂ (г) + 9H ₂ O (л) 5294
Ниже теплота сгорания (HHV) для нескольких обычных коммерческих топлив представлена в порядке убывания теплотворной способности.
Коммерческое топливо Типичная теплота сгорания (ΔH _c) МДж / кг
Природный газ -54
Бензин -47.3
Керосин -46,2
Дизельное топливо -44,8
Этанол -29,7
Уголь (антрацит3402- 2 2 2
Древесина -15,0
Уголь (лигнит) -15,0
При отсутствии опубликованных данных теплоту сгорания (LHV) можно экспериментально определить, используя следующую процедуру:
Отмерьте известное количество воды в колбу и поставьте ее на штатив, расположенный над источником топлива.
Измерьте начальную температуру воды и держите термометр погруженным в воду, чтобы измерять любые изменения температуры.
Измерьте начальную массу используемого топлива. Например, метанол с контролируемым сжиганием, например через фитиль.
Когда температура воды повысится как минимум на 10 ° C, эксперимент можно остановить, потушив пламя.
Запишите окончательную массу топлива.
Запишите конечную температуру воды и рассчитайте изменение температуры.
Рассчитайте теплоту сгорания, используя методику, представленную ниже.
Пример экспериментального расчета показан ниже. Обратите внимание, что эти числа не получены в результате реального эксперимента, они предназначены исключительно для демонстрации экспериментального и расчетного метода, применяемого при проведении эксперимента по определению теплоты сгорания, пожалуйста, обратитесь к литературе для получения фактических значений теплоты сгорания для различных видов топлива и не предпринимайте никаких действий. любые эксперименты без полного понимания и контроля опасностей, связанных с экспериментом.
100 г
Начальная температура воды 20 ° C
Конечная температура воды 30 ° C
Изменение температуры воды 10 ° C
Масса воды
Начальная масса метанола 20,00 г
Конечная масса метанола 19,79 г
Израсходовано топлива 0,21 г
израсходовано 9215 м3 топлива ММ метанола = 32 г / моль.

Вещество (топливо)	Молярная теплота сгорания (кДж моль ^-1)	Реакция горения	ΔH _{реакция} (кДж моль ^-1)
метан	890	CH _{4 (г)} + 2O _{2 (г)} → CO _{2 (г)} + 2H ₂ O _(л)	ΔH = -890
этан	1560	C ₂ H _{6 (г)} + ⁷/₂ O _{2 (г)} → 2CO _{2 (г)} + 3H ₂ O _(л)	ΔH = -1560
пропан	2220	C ₃ H _{8 (г)} + 5O _{2 (г)} → 3CO _{2 (г)} + 4H ₂ O _(л)	ΔH = -2220
бутан	2874	C ₄ H _{10 (г)} + ¹³/₂ O _{2 (г)} → 4CO _{2 (г)} + 5H ₂ O _(л)	ΔH = -2874
октановое число	5460	C ₈ H _{18 (г)} + ²⁵/₂ O _{2 (г)} → 8CO _{2 (г)} + 9H ₂ O _(л)	ΔH = -5460
метанол (метиловый спирт)	726	CH ₃ OH _(л) + ³/₂ O _{2 (г)} → CO _{2 (г)} + 2H ₂ O _(л)	ΔH = -726
этанол (этиловый спирт)	1368	C ₂ H ₅ OH _(л) + 3O _{2 (г)} → 2CO _{2 (г)} + 3H ₂ O _(л)	ΔH = -1368
пропан-1-ол (1-пропанол)	2021	C ₃ H ₇ OH _(л) + ⁹/₂ O _{2 (г)} → 3CO _{2 (г)} + 4H ₂ O _(л)	ΔH = -2021
бутан-1-ол (1-бутанол)	2671	C ₄ H ₉ OH _(л) + 6O _{2 (г)} → 4CO _{2 (г)} + 5H ₂ O _(л)	ΔH = -2671

начальная температура воды (T _i) = 20 ° C	горелка с начальной массой + этанол (m _i) = 37,25 г
конечная температура воды (T _f) = 75 ° C	+ этанол (m _f) = 35.50 г

изменение температуры воды = T _f — T _i = 75-20 = 55 ° C	этанола по массе, используемого в реакции горения = m _i — m _f = 37,25 — 35,50 = 1,75 г

Газ ^a	Полная теплотворная способность		Теплотворная способность нетто
Газ ^a	(БТЕ / фут ³) ^b	(Брит.	(БТЕ / фут ³)	(БТЕ / фунт)
Бутан	3225	21,640	2977	19,976
19,976
19,976
19,420
Окись углерода	323	4368	323	4368
Угольный газ	149	16,500		9024 9023 _{_{_{9024 903 20,295}}}
Этилен	1631	21,884	1530	20,525
Гексан е	4667	20,526	4315	18,976
Водород	325	61,084	275	51,628
1011	23,811	910	21,433
Природный газ	950	19,500	850	17,500
		2572	21,564	2371	19,834
Пропилен	2336	21,042	2185	19,683000

:	Удельная теплоемкость
:	Теплота испарения воды
:	Масса
:	Стехиометрический коэффициент
:	Режим теплопередачи
:		:

Топливо	Молекулярный вес топлива	Формула	Теплота сгорания (ΔH _c) кДж / моль (при 25 ° C)
Водород 16 (H _{3 ₂₎}	2,0	2H ₂ (г) + O ₂ (г) → 2H ₂ O (л)	-286
Метан (CH ₄)	16.0	CH ₄ (г) + 2O ₂ (г) → CO ₂ (г) + 2H ₂ O (л)	-890
Этан (C ₂ H ₆)	30,1	2C ₂ H ₆ (г) + 7O ₂ (г) → 4CO ₂ (г) + 6H ₂ O (л)	-1560
Пропан (C ₃ H ₈)	44,1	C ₃ H ₈ (г) + 10O ₂ (г) → 3CO ₂ (г) + 4H ₂ O (л)	-2220
Бутан (C ₄ H ₁₀)	58.1	2C ₄ H ₁₀ (г) + 13O ₂ (г) → 8CO ₂ (г) + 10H ₂ O (л)	-2874
Пентан (C ₅ H ₁₂)	72,1	C ₅ H ₁₂ (л) + 8 O ₂ (г) → 5CO ₂ (г) + 6H ₂ O (л)	-3509
Гексан (C ₆ H ₁₄)	86,2	2C ₆ H ₁₄ (л) + 19O ₂ (г) → 12CO ₂ (г ) + 14H ₂ O (л)	-4163
Гептан (C ₇ H ₁₆)	100.2	C ₇ H ₁₆ (л) + 11O ₂ (г) → 7CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л)	-4817
Октан (C ₈ H ₁₈)	114,2	2C ₈ H ₁₈ (л) + 25O ₂ (г) → 16CO ₂ (г) + 18H ₂ O (л)	-5470
Нонан (C ₉ H ₂₀)	128,3	C ₉ H ₂₀ (л) + 14O ₂ (г) → 9CO ₂ (г) + 10H ₂ O (л)	-6125
Декан (C ₁₀ H ₂₂)	142.3	2C ₁₀ H ₂₂ (л) + 31O ₂ (г) → 20CO ₂ (г) + 22H ₂ O (л)	-6778
Ундекан (C ₁₁ H ₂₄)	156,3	C ₁₁ H ₂₄ (л) + 16O ₂ (г) → 11CO ₂ (г) + 12H ₂ O (л)	-7431
Додекан (C ₁₂ H ₂₆)	170,3	2C ₁₂ H ₂₆ (л) + 37O ₂ (г) → 24CO ₂ (г) + 26H ₂ O (л)	-8087
Гексадекан (CH ₃ (Ch3) ₁₄ CH ₃)	226.4	2CH ₃ (Ch3) ₁₄ CH ₃ (л) + 49O ₂ (г) → 32CO ₂ (г) + 34H ₂ O (л)	-10699

Топливо	Молекулярный вес топлива	Формула	Теплота сгорания (ΔH _c) кДж / моль (при 25 ° C)
Метанол (CH _{3 3} OH)	32,0	2CH ₃ OH (л) + 3O ₂ (г) → 2CO ₂ (г) + 2H ₂ O (л)	-726
Этанол (CH ₃ CH ₂ OH)	46,1	CH ₃ CH ₂ OH (л) + 3O ₂ (г) → 2CO ₂ (г) + 3H ₂ O (л)	-1367
1-пропанол (CH ₃ (CH ₂) ₂ OH)	60.1	2CH ₃ (CH ₂) ₂ OH (л) + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л)	-2021
2-пропанол (CH ₃ CH (OH) CH ₃)	60,1	2CH ₃ CH (OH) CH ₃ (л) + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 8H ₂ O (л)	-2006
1-бутанол (CH ₃ (CH ₂) ₃ OH)	74.1	CH ₃ (CH ₂) ₃ OH + 6O ₂ (г) → 4CO ₂ (г) + 5H ₂ O (л)	2676
1 -Пентанол (CH ₃ (CH ₂) ₄ OH)	88,2	2CH ₃ (CH ₂) ₄ OH + 15O ₂ (г) → 10CO ₂ (г) + 12H ₂ O (л)	3331
1-гексанол (CH ₃ (CH ₂) ₅ OH)	102.2	CH ₃ (CH ₂) ₅ OH + 9O ₂ (г) → 6CO ₂ (г) + 7H ₂ O (л)	3984
1- Гептанол (CH ₃ (CH ₂) ₆ OH)	116,2	2CH ₃ (CH ₂) ₆ OH + 21O ₂ (г) → 14CO ₂ (г ) + 16H ₂ O (л)	4638
1-октанол (CH ₃ (CH ₂) ₇ OH)	130.2	CH ₃ (CH ₂) ₇ OH + 12O ₂ (г) → 8CO ₂ (г) + 9H ₂ O (л)	5294

Коммерческое топливо	Типичная теплота сгорания (ΔH _c) МДж / кг
Природный газ	-54
Бензин	-47.3
Керосин	-46,2
Дизельное топливо	-44,8
Этанол	-29,7
Уголь (антрацит3402-		2	2 2
Древесина	-15,0
Уголь (лигнит)	-15,0

Начальная температура воды	20 ° C
Конечная температура воды	30 ° C
Изменение температуры воды	10 ° C
	Масса воды
Начальная масса метанола	20,00 г
Конечная масса метанола	19,79 г
Израсходовано топлива	0,21 г

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Таблица значений удельной теплоты сгорания топлива

Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

сравнение топлива по теплоте сгорания + таблица теплотворности. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Что такое удельная теплота сгорания?

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Где можно найти значения q

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Теплотворность твердых материалов

Особенности разных пород дерева

Влияние возраста на свойства угля

Характеристики пеллет и брикетов

Выводы и полезное видео по теме

Таблица теплотворности | Котельный завод Автоматик-Лес

Удельная теплота сгорания топлива — урок. Физика, 8 класс.

Теплотворность различных видов топлива: сравнение топлива по теплоте сгорания таблица теплотворности

Что такое удельная теплота сгорания?

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Где можно найти значения q

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Теплотворность твердых материалов

Особенности разных пород дерева

Влияние возраста на свойства угля

Характеристики пеллет и брикетов

Выводы и полезное видео по теме

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Общая информация о теплотворности

Теплотворность твердых материалов

Особенности разных пород дерева

Влияние возраста на свойства угля

Характеристики пеллет и брикетов

Параметры жидких веществ

Свойства газообразного топлива

Сравнительная таблица показателей

Выводы и полезное видео по теме

Теплота сгорания

Теплотворная способность различных видов топлива

Примечания и ссылки

Теплота сгорания топлива

Цель

Процедура

Молярная теплота сгорания топлива Учебное пособие по химии

Молярная теплота сгорания (молярная энтальпия сгорания) некоторых обычных веществ, используемых в качестве топлива

Измерение молярной теплоты сгорания жидкого топлива (измерение молярной энтальпии сгорания жидкого топлива)

Теплота сгорания — обзор

4.4.8 Теплота сгорания

17.14: Теплота сгорания — Chemistry LibreTexts

Молярная теплота сгорания

Резюме

Авторы и ссылки

Теплота сгорания | Neutrium

Более высокая теплотворная способность

Нижняя теплотворная способность

Добавить комментарий Отменить ответ