理解燃料的燃烧热与热值计算
燃烧热和热值的
燃烧热和热值的摘要:一、燃烧热和热值的定义二、燃烧热的计算方法三、热值的应用领域四、燃烧热和热值的关系五、燃烧热和热值在实际生活中的应用案例正文:燃烧热和热值是热力学中两个重要的概念,它们在能源、环境和化学等领域有着广泛的应用。
本文将对这两个概念进行详细的阐述,以便读者更好地理解和掌握它们。
首先,我们需要了解燃烧热和热值的定义。
燃烧热是指在恒压条件下,1摩尔纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的热量。
热值则是指单位质量的燃料在完全燃烧时所释放的热量,通常以千焦/克(kJ/g)表示。
其次,我们来探讨燃烧热的计算方法。
燃烧热的计算公式为:ΔHc =Σ(ΔHf^0) - Σ(ΔHf^-),其中ΔHf^0表示标准生成焓,ΔHf^-表示标准燃烧焓。
热值的计算方法相对简单,只需将燃料燃烧释放的热量除以燃料的质量即可。
接下来,我们来了解一下热值的应用领域。
热值主要用于评估燃料的能量含量和燃烧效率,它在能源、环境和化学等领域具有重要的意义。
例如,在能源领域,我们可以通过比较不同燃料的热值来选择合适的能源;在环境领域,我们可以通过研究燃料燃烧产生的热量来评估污染物的排放量;在化学领域,热值可以作为衡量化学反应热效应的重要参数。
燃烧热和热值之间存在密切的关系。
从定义上看,燃烧热是单位摩尔燃料燃烧释放的热量,而热值是单位质量燃料燃烧释放的热量。
因此,燃烧热和热值之间的关系可以表示为:热值= 燃烧热× 燃料的摩尔质量。
最后,我们来看一下燃烧热和热值在实际生活中的应用案例。
以煤炭为例,我国是世界上最大的煤炭生产和消费国。
煤炭的热值对于评估煤炭的燃烧效率和选择合适的燃烧技术具有重要意义。
同时,通过研究煤炭燃烧产生的热量,我们可以采取措施降低污染物排放,减轻环境压力。
总之,燃烧热和热值是热力学中两个重要的概念,它们在能源、环境和化学等领域具有广泛的应用。
燃料的热值、热机效率
采用先进的燃烧和冷却技术,提高燃 气轮机的热效率和可靠性。
智能化控制技术的应用
智能燃烧控制
通过实时监测和优化燃料配比,实现高 效、低污染燃烧。
VS
远程监控和维护
利用物联网和大数据技术,实现燃机设备 的远程监控和维护,提高设备的可靠性和 安全性。
THANKS
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机械设计
热机的机械设计,如气缸 压力、气阀设计等,也会 影响热机效率。
提高热机效率的途径
改善燃烧条件
通过优化燃烧室设计和氧气供应, 提高燃料的燃烧效率和放热量。
降低热量损失
通过改进热机的保温和散热设计, 减少热量损失,提高热机效率。
提高机械设计水平
通过改进机械设计,提高气缸压力 和气阀性能,从而提高热机效率。
05
未来发展方向
新型燃料的研发
生物燃料
利用生物质资源,如废弃物、农作物等,通过生物发酵或热解等方法制备,具 有可再生、低污染的优点。
氢燃料
氢是高效、清洁的能源,通过燃料电池技术可实现高效能量转换,是未来交通 和工业领域的重要发展方向。
高效热机的设计
超临界机组
利用超临界压力的蒸汽循环,提高发 电效率和减少环境污染。
汽车发动机
汽车发动机的热效率
汽车发动机的热效率是指发动机输出的机械 功与燃料燃烧产生的热量之比。提高热效率 可以降低油耗,减少尾气排放,提高燃油经 济性。
燃料热值对汽车发动机的 影响
燃料的热值是指单位质量的燃料完全燃烧时 所释放出的热量。不同燃料的热值不同,对
汽车发动机的性能和油耗也有影响。
航空发动机
燃料的物理结构也会影响其热值,如煤粉 的热值高于相同质量的块煤。
温度和压力
化学物质的燃烧热值与热力学变化的热量计算
目录
PART One
燃烧热值的定义和 计算
PART Three
化学物质燃烧与热 量变化的关系
PART Five
燃烧热值与热力学 变化的联系与区别
PART Two
热力学变化的热量 计算
PART Four
燃烧热值在能源利 用中的应用
燃烧热值的应用有助于评估能源利 用的效率和安全性,对于能源转换 技术的改进和优化具有指导作用。
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在能源利用领域,燃烧热值可以帮 助确定不同燃料之间的能量差异, 从而选择更经济、更环保的能源。
通过燃烧热值的计算,可以更好地 了解不同燃料在燃烧过程中的能量 转化规律,为能源转换技术的研发 提供理论支持。
燃烧热值的影响因素
化学物质种类: 不同化学物质 燃烧热值不同
温度:燃烧温 度越高,热值
越大
压力:燃烧压 力越大,热值
越大
氧气浓度:氧 气浓度越高, 燃烧越充分,
热值越大
热力学变化的热量 计算
热力学第一定律
定义:能量守恒定律在封闭系统中的表现,即系统总能量的变化等于输入 的热量和输出的功之和。
公式:ΔU = Q + W,其中ΔU表示系统总能量的变化,Q表示输入的热量, W表示输出的功。
燃烧热值与热力学变化的应用前景
能源利用:燃烧热值和热力学变化在能源转换和利用中的关键作用,如 燃烧发电和热力发电。
工业生产:燃烧热值和热力学变化在工业生产过程中的优化和控制,如 化工、冶金和造纸等行业的热量控制和能量回收。
环保领域:燃烧热值和热力学变化在环保领域的应用,如燃烧污染控制 和废弃物处理等。
燃料热值换算
标准煤英文名称:standard coal consumption for power generation coal其他名称:煤当量定义:按煤的热当量值计量各种能源的能源计量单位。
通常1kg煤当量等于29.27]。
所属学科:资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科)标准煤亦称煤当量,具有统一的热值标准。
我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。
将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。
能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克)在各种能源折算标准煤之前,首先直测算各种能源的实际平均热值,再折算标准煤。
平均热值也称平均发热量。
是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。
计算公式为:平均热值(千卡/千克)=[ (某种能源实测低位发热量)×该能源数量]/能源总量(吨)各类能源折算标准煤的参考系数能源名称平均低位发热量折标准煤系数原煤 20934千焦/公斤 0.7143公斤标煤/公斤洗精媒 26377千焦/公斤 0.9000公斤标煤/公斤其他洗煤 8374千焦/公斤 0.2850公斤标煤/公斤焦炭 28470千焦/公斤 0.9714公斤标煤/公斤原油 41868千焦/公斤 1.4286公斤标煤/公斤燃料油 41868千焦/公斤 1.4286公斤标煤/公斤汽油 43124千焦/公斤 1.4714公斤标煤/公斤煤油 43124千焦/公斤 1.4714公斤标煤/公斤柴油 42705千焦/公斤 1.4571公斤标煤/公斤液化石油气 47472千焦/公斤 1.7143公斤标煤/公斤炼厂干气 46055千焦/公斤 1.5714公斤标媒/公斤天然气 35588千焦/立方米 12.143吨/万立方米焦炉煤气 16746千焦/立方米 5.7146.143吨/万立方米其他煤气 3.5701吨/万立方米kvaKVA=KiloVolt-Ampere 千伏安变压器在额定状态下的输出能力的保证值,单位用千伏安kVA)表示(伏安VA与兆伏安MVA不常用),由于变压器有很高运行效率,通常原、副绕组的额定容量设计值相等。
燃烧热和热值的
燃烧热和热值的
燃烧热和热值是热力学中两个重要的概念,尽管它们有一定的联系,但它们的内涵和应用领域却存在明显的差异。
首先,我们来了解一下燃烧热和热值的定义。
燃烧热指的是在一定条件下,单位质量的物质完全燃烧所释放的热量。
它通常用来衡量燃料的燃烧性能,燃烧热越大,表示燃料的燃烧效果越好。
热值则是指单位质量的物质在完全燃烧过程中所释放的能量。
它主要用于评估燃料的燃烧价值,热值越高,表示燃料的价值越高。
在测定燃烧热和热值的方法上,两者也存在一定的区别。
燃烧热的测定通常采用氧弹量热法,通过测量燃料在氧气中完全燃烧所释放的热量,然后计算出燃烧热。
而热值的测定方法有多种,如氧弹法、热值仪法等,这些方法都是通过测量燃料在完全燃烧过程中所释放的热量,进而计算出热值。
在实际应用中,燃烧热和热值都具有重要的意义。
燃烧热主要用于燃料的设计、选用和评价,例如在能源、化工、冶金等领域。
热值则被广泛应用于锅炉、发动机等热能设备的设计和运行,以及燃料的贸易和结算等。
为了提高燃烧热和热值,可以采取以下方法:一是改进燃料的制备工艺,提高燃料的纯度和燃烧性能;二是优化燃烧过程,降低燃烧产物的生成,提高燃烧效率;三是采用先进的燃烧技术,如燃烧优化控制、燃烧稳定性控制等。
总之,燃烧热和热值是两个衡量燃料燃烧性能的重要指标,它们在科学研究和实际应用中具有广泛的价值。
热值与热量计算
热值
1.定义 单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做 这种燃料的热值。
2.单位及符号
热值的符号:q 单位:J/kg(J/m3)
热值的意义 无烟煤的热值为3.4×107J/kg,表示的含义
表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。
液化气的热值为4.9×107J/m3,表示的含义
表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。
并不相等。 想一想:什么是完全燃烧呢?
关于完全燃烧—— 就是燃料全部烧尽的意思,即燃料 的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。
不同的燃料,即使质量相同,完 全燃烧放出的热量也是不同的。 我们该怎样比较不同燃料燃烧时 这种放热性能优劣?
为比较不同的燃料,
即使质量相同,完全 燃烧放出的热量也是 不同的,
燃料燃烧吸放热计算公式
Q=qm〔或 Q=qV〕 理解:⑴公式计算的是燃料完全燃烧时放出的热量
⑵式中m必须用Kg为单位,V必须用m3为单位。 ⑶热值q与燃料质量和放热的多少没有关系,它是反映
燃料优劣的物理属性。
1kg的干木柴热值比0.5kg干木柴热值大吗? 充分燃烧的干木柴热值比未充分燃烧的干木柴热值大吗?
V=500mL=0.5m3,则 Q=qm=1.28× 107J/m3× 0.5m3=6.4× 106J
例题:
把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴(已知 干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg,外界为标准大气压,并且 燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
是不是干木柴完全燃烧的热量都被水吸收了呢?
把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少千克的干
ห้องสมุดไป่ตู้
木柴?(干木柴的热值为1.2×107J/kg,外界为1标
燃料的热值的实验测定与计算
燃料的热值的实验测定与计算燃料的热值是指在完全燃烧下所释放的热量,是衡量燃料质量的重要指标。
实验测定和计算是确定燃料热值的两个主要方法。
下面我们将介绍一种常用的实验测定和计算燃料热值的方法。
实验测定燃料热值的方法通常使用称为燃烧热弹法的技术。
这种方法使用一种称为热弹的装置,通过测量燃料完全燃烧产生的热量来确定燃料的热值。
以下是一种常见的实验测定燃烧热弹法的方法:1. 准备实验装置:准备一个热弹装置,包括一个热弹仪、一个称量器和一个点火装置。
2. 称量燃料:使用称量器准确地称量一定质量的燃料,并记录下来。
3. 放入热弹:将称量好的燃料放入热弹中,并密封好。
4. 点火燃烧:使用点火装置,在热弹中点燃燃料,并保持燃烧稳定。
5. 测量热量:在燃烧过程中,使用热弹仪测量热弹的温升,通过测量温升的大小可以计算出燃料产生的热量。
6. 计算热值:通过已知的燃料质量和测量得到的热量,可以计算出燃料的热值。
计算燃料热值的方法通常使用化学平衡方程和标准燃烧热的数据。
以下是一种常见的计算燃料热值的方法:1. 确定化学方程式:确定燃烧反应的化学方程式,这取决于燃料的成分和反应产物。
2. 确定燃烧产物:根据燃烧反应的化学方程式,确定燃烧产物的化学计量比例。
3. 确定标准燃烧热:查找已知燃料成分的标准燃烧热数据,这些数据可以在化学手册或相关的数据库中找到。
4. 计算热值:根据燃烧反应的化学方程式、燃烧产物的计量比例和标准燃烧热数据,计算出燃料的热值。
总的来说,实验测定和计算燃料热值是两种互补的方法,可以相互验证。
实验测定方法直接测量燃料燃烧产生的热量,更加直观和准确。
而计算方法则根据燃烧反应的化学方程和已知的燃烧热数据,得到燃料的热值。
在实际应用中,我们常常使用计算方法进行燃料热值的估算,因为实验测定方法比较复杂,成本较高。
燃料的热值是研究燃料性能和优化燃烧过程的重要依据,准确测定和计算燃料热值对于工程实践和科学研究具有重要意义。
第三节热值与燃烧温度及燃烧速度
第三节热值与燃烧温度及燃烧速度热值燃烧温度燃烧速度热值我们知道,1摩尔的物质与氧气进行完全燃烧反应时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
例如1mol乙炔完全燃烧时,放出130.6×104 J的热量,这些热量就是乙炔的燃烧热,其反应式为:C2H2+2.5O2—→2CO2十H2O十130.6×104J 不同物质燃烧时放出的热量亦不相同,所谓热值:是指单位质量或单位体积的可燃物质完全燃烧时所发出的热量。
可燃性固体和可燃性液体的热值以“J/kg”表示,可燃气体的热值以“J/m3”表示。
可燃物质燃烧爆炸时所能达到的最高温度、最高压力及爆炸力等与物质的热值有关。
物质的燃烧热见表1—2。
表1-2物质的燃烧热、热值和燃烧温度物质的名称燃烧热J/mol热值燃烧温度℃**J/kg J/m3*碳氢化合物:****甲烷882577*1800乙烷1542417*1895苯32799390**乙炔1306282*2127醇类:****甲醇715524*1100乙醇1373270*1180酮、醚类:****丙酮1787764*1000乙醚2728538*2861石油及其产品:****原油**1100汽油**1200煤油~**700~1030煤和其它物品:****无烟煤**2130氢气211997*1600煤气**1850木材*7117560~*1000~1177[解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J/mol,代入公式(1—2)答:苯的热值为4.21×107J/kg。
3.对于组成比较复杂的可燃物,如石油、煤炭、木材等,其热值可采用门捷列也夫经验公式计算其高热值和低热值。
高热值是指单位质量的燃料完全燃烧,生成的水蒸汽也全部冷凝成水时所放出的热量;低热值是指单位质量的燃料完全燃烧,生成的水蒸汽不冷凝成水时所放出的热量。
门捷列也夫经验公式如下:Q高= 81C+300H-26(O-S) (1—3)Q低= 81C+300H-26(O-S)-6(9H+w) (1—4)式中,Q高、Q低——可燃物质的高热值和低热值,kcal/kg;C——可燃物质中碳的含量,%;H——可燃物质中氢的含量,%;O—一可燃物质中氧的含量,%;S——可燃物质中硫的含量,%;w—一可燃物质中的水分含量,%,[例] 试求5kg木材的低热值。
燃料热值换算..
标准煤英文名称:standard coal consumption for power generation coal 其他名称:煤当量定义:按煤的热当量值计量各种能源的能源计量单位。
通常1kg煤当量等于29.27MJ。
所属学科:资源科技(一级学科) ;能源资源学(二级学科)标准煤亦称煤当量,具有统一的热值标准。
我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。
将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。
能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克)在各种能源折算标准煤之前,首先直测算各种能源的实际平均热值,再折算标准煤。
平均热值也称平均发热量.是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。
计算公式为:平均热值(千卡/千克)=[∑(某种能源实测低位发热量)×该能源数量]/能源总量(吨)各类能源折算标准煤的参考系数能源名称平均低位发热量折标准煤系数原煤20934千焦/公斤0.7143公斤标煤/公斤洗精煤26377千焦/公斤0.9000公斤标煤/公斤其他洗煤8374 千焦/公斤0.2850公斤标煤/公斤焦炭28470千焦/公斤0.9714公斤标煤/公斤原油41868千焦/公斤1.4286公斤标煤/公斤燃料油41868千焦/公斤1.4286公斤标煤/公斤汽油43124千焦/公斤1.4714公斤标煤/公斤煤油43124千焦/公斤1.4714公斤标煤/公斤柴油42705千焦/公斤1.4571公斤标煤/公斤液化石油气47472千焦/公斤1.7143公斤标煤/公斤炼厂干气46055千焦/ 公斤1.5714公斤标煤/公斤天然气35588千焦/立方米12.143吨/万立方米焦炉煤气16746千焦/立方米5.714-6.143吨/万立方米其他煤气3.5701吨/万立方米kvaKVA = KiloVolt-Ampere 千伏安变压器在额定状态下的输出能力的保证值,单位用千伏安(kVA)表示(伏安VA与兆伏安MVA不常用),由于变压器有很高运行效率,通常原、副绕组的额定容量设计值相等。
第三节 热值与燃烧温度及燃烧速度
第三节热值与燃烧温度及燃烧速度热值燃烧温度燃烧速度热值我们知道,1摩尔的物质与氧气进行完全燃烧反应时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。
例如1mol 乙炔完全燃烧时,放出130.6×104 J的热量,这些热量就是乙炔的燃烧热,其反应式为:C2H2+2.5O2—→2CO2十H2O十130.6×104J 不同物质燃烧时放出的热量亦不相同,所谓热值:是指单位质量或单位体积的可燃物质完全燃烧时所发出的热量。
可燃性固体和可燃性液体的热值以“J/kg”表示,可燃气体的热值以“J/m3”表示。
可燃物质燃烧爆炸时所能达到的最高温度、最高压力及爆炸力等与物质的热值有关。
物质的燃烧热见表1—2。
表1-2物质的燃烧热、热值和燃烧温度物质的名称燃烧热J/mol热值燃烧温度℃* * J/kg J/m3*碳氢化合物:* * * *甲烷882577* 394007191800乙烷1542417* 693334081895苯3279939420500900* *乙炔1306282* 583200002127醇类:* * * *甲醇71552423864760* 1100乙醇137327030990694* 1180酮、醚类:* * * *丙酮178776430915331* 1000乙醚272853836873148* 2861石油及其产品:* * * *原油43961400* * 1100汽油46892160* * 1200煤油41449320~46054800* * 700~1030煤和其它物品:* * * *无烟煤* 31401000* 2130氢气211997* 108050931600煤气* 32657040* 1850[例2]试求苯的热值;(苯的摩尔质量为78)[解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J/mol,代入公式(1—2)答:苯的热值为4.21×107J/kg。
3.对于组成比较复杂的可燃物,如石油、煤炭、木材等,其热值可采用门捷列也夫经验公式计算其高热值和低热值。
燃料热值换算
标准煤英文名称:standard coal consumption for power generation coal其他名称:煤当量定义:按煤的热当量值计量各种能源的能源计量单位。
通常1kg煤当量等于29.27MJ。
所属学科:资源科技(一级学科) ;能源资源学(二级学科)标准煤亦称煤当量,具有统一的热值标准。
我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。
将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。
能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克)在各种能源折算标准煤之前,首先直测算各种能源的实际平均热值,再折算标准煤。
平均热值也称平均发热量.是指不同种类或品种的能源实测发热量的加权平均值。
计算公式为:平均热值(千卡/千克)=[∑(某种能源实测低位发热量)×该能源数量]/能源总量(吨)各类能源折算标准煤的参考系数能源名称平均低位发热量折标准煤系数原煤20934千焦/公斤0.7143公斤标煤/公斤洗精煤26377千焦/公斤0.9000公斤标煤/公斤其他洗煤8374 千焦/公斤0.2850公斤标煤/公斤焦炭28470千焦/公斤0.9714公斤标煤/公斤原油41868千焦/公斤1.4286公斤标煤/公斤燃料油41868千焦/公斤1.4286公斤标煤/公斤汽油43124千焦/公斤1.4714公斤标煤/公斤煤油43124千焦/公斤1.4714公斤标煤/公斤柴油42705千焦/公斤1.4571公斤标煤/公斤液化石油气47472千焦/公斤1.7143公斤标煤/公斤炼厂干气46055千焦/ 公斤1.5714公斤标煤/公斤天然气35588千焦/立方米12.143吨/万立方米焦炉煤气16746千焦/立方米5.714-6.143吨/万立方米其他煤气3.5701吨/万立方米kvaKVA = KiloVolt-Ampere 千伏安变压器在额定状态下的输出能力的保证值,单位用千伏安(kVA)表示(伏安VA与兆伏安MVA不常用),由于变压器有很高运行效率,通常原、副绕组的额定容量设计值相等。
热学计算
有关热量热值的计算题热学中的相关计算公式:(1)燃料燃烧放出热量的多少计算公式:Q=mq(适用于计算固体,液体燃料的燃烧)变形公式Q=qv(适用于计算气体燃料,如煤气、天然气等其中v代表气体的体积,单位是m3)(2)比热容的吸热、放热及通用公式:①Q吸=cm(t末温-t初温)=cm△t升(Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热, m是质量;t初温是初始温度;t末温是后来的温度)② Q放=cm(t初温-t末温)=cm△t降通式为:Q= cm△t(3)热效率:燃料在燃烧时放出的热量,只有一部分被有效利用,被加热的物体吸收的热量与燃料燃烧时放出的热量之比。
公式为:h=Q有用Q放´100%(4)热机效率公式为:h=wQ´100%(其中W代表燃气所做的功,Q表示燃料完全燃烧所放出热量)注意:物理学中所有的计算注意单位的统一,不同的单位不能直接利用公式进行计算。
1.一个电热水壶内装有2 kg 的冷水,经过加热后水温从18℃升高到98℃,电热水壶内的水吸收的热量是多少?2.烧杯内80℃的热水放出2.1×104J的热量后,水温降低到55℃,则烧杯内水的质量是多少?3.由实验测量.质量是100g、初温是24℃的实心金属球吸收2.3×103J的热量后,温度升高到74℃,则该小球的比热容是多少?查图表可知这种金属可能是?几种物质的比热[单位:J/(kg·℃)]铝0.88×103钢铁0.46×103水银0.14×103铜0.39×103砂石0.92×103砂石0.92×1034.天然气是一种清洁能源,2m3的天然气完全燃烧能放出多少热量?(天然气的热值取7.1×107J/m3)5.木炭的热值是3.4x107J/kg ,完全然烧500g木炭,能放出多少的热量?6.酒精的热值是3×107J/kg,若要获得9×107J的热量,至少需要燃烧多少千克的酒精?7.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶.为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈用60℃的热水给牛奶加热.(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg•℃)).问:(1)在加热过程中,牛奶吸收了多少热量?(2)如果热水放出的热量有40%被牛奶吸收,问妈妈至少要用多少千克热水给牛奶加热?8.酒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若酒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,现在把0.5kg 、20℃的水加热到100℃,需要燃烧多少克酒精?(q=3×107J/(kg·℃),c水=4.2×103J/(kg·℃))酒精9.小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:(1)水箱中水的质量;(2)水吸收的热量(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg的煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)10.某中学为学生供应开水,用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了4kg的无烟煤.[水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳?(2)4kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳?(3)此锅炉的效率是多少?11.已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kW.若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为3.15×107J/kg,求:(1)汽车行驶速度是多少?(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?(3)汽车发动机的效率是多少?12.把质量为200g的铅块加热到98℃,然后投进温度为12℃、质量为80g的水里,最后两者的温度相同,都是18℃.比较铅块放出的热量和水吸收的热量是否相同,并分析原因。
燃烧热和热值的
燃烧热和热值的燃烧热和热值是热力学中的两个重要概念,它们在能源、化工、环保等领域具有广泛的应用。
本文将从燃烧热的定义和意义、热值的定义和意义、燃烧热与热值的关系、计算方法以及实际应用案例等方面进行详细阐述。
一、燃烧热的定义和意义燃烧热(Combustion Heat)是指在一定条件下,单位质量的物质完全燃烧时所释放的热量。
它反映了燃料在燃烧过程中能量的释放程度。
燃烧热通常用单位质量的燃料在氧气中完全燃烧所释放的热量来表示,单位为焦耳/克(J/g)。
二、热值的定义和意义热值(Heat Value)又称热量值,是指单位质量的燃料在完全燃烧时所释放的热量。
热值是衡量燃料能量含量的重要指标,它反映了燃料在燃烧过程中所能释放的能量。
热值通常用单位质量的燃料在氧气中完全燃烧所释放的热量来表示,单位为焦耳/克(J/g)。
三、燃烧热与热值的关系燃烧热和热值都是描述燃料燃烧过程中能量释放的概念,它们之间存在密切的联系。
燃烧热是指单位质量的燃料在燃烧时所释放的热量,而热值则是燃料本身的能量含量。
可以说,燃烧热是燃料在燃烧过程中所表现出的一种特性,而热值则是燃料本身的属性。
四、燃烧热的计算方法燃烧热的计算方法是根据燃料的化学式和燃烧反应方程式来确定。
根据化学反应的能量守恒原理,可以得到燃烧热的热量变化值。
具体计算公式为:ΔH_c = Σ(ΔH_f × n) - Σ(ΔH_i × n)其中,ΔH_c表示燃烧热,ΔH_f和ΔH_i分别表示生成物和反应物的标准生成焓,n表示反应物的摩尔数。
五、热值的计算方法热值的计算方法是通过实验测定燃料在完全燃烧时所释放的热量。
实验过程中,通常采用热量计、燃烧室等设备,通过测量燃烧前后系统热量的变化来确定热值。
六、燃烧热和热值在实际应用中的案例分析1.能源领域:在电力、热力生产过程中,燃烧热和热值是选择合适燃料的重要依据。
通过比较不同燃料的燃烧热和热值,可以优化能源结构,提高能源利用效率。
热值、热机的效率和功率的有关计算
低位热值是指燃料中的可燃成分完全燃烧后释放出 的热量,不包括水蒸气冷凝释放的热量。
03
高位热值是指燃料中的可燃成分完全燃烧后释放出 的热量,包括水蒸气冷凝释放的热量。
影响因素
燃料的种类和成分
不同燃料和同种燃料的不同成分,其热值不同。
燃烧条件
燃烧温度、压力、氧气浓度等条件影响燃料的 燃烧效率和热值的释放。
热值和功率之间没有直接的关系,因为功率不仅取决于燃料的热值, 还取决于热机的设计和运行条件。
在相同的热机设计和运行条件下,高热值的燃料可能会产生更高的功 率,但这并不是绝对的。
05
实际应用
在工业生产中的应用
热值计算
在工业生产中,热值是燃料燃烧 释放的能量,通过计算热值可以 确定燃料消耗量,从而优化能源 利用,降低生产成本。
能源评估
在能源利用项目中,通过计算相关参数可以对项目 的能源利用情况和经济效益进行评估,为项目决策 提供依据。
技术改进
通过对相关参数的监测和分析,可以发现能 源利用中的问题和瓶颈,推动相关技术的改 进和创新。
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功率匹配
汽车的动力系统需要与车辆负载和道路条件相匹配,通过计算功率可以合理选择发动机 和传动系统,提高车辆的动力性和经济性。
排放控制
汽车排放的污染物与发动机的工作状态有关,通过监测发动机的热效率和功率等参数, 可以控制排放物的生成和排放量。
在能源利用中的应用
节能减排
通过计算热值、热机效率和功率等参数,可 以优化能源利用,减少能源浪费和污染物排 放,促进节能减排。
02
燃烧室设计不合理、空气与燃料混合比不当、燃烧条件不佳等
都会导致燃料燃烧不充分,从而降低热机效率。
燃烧热计算标准生成热
燃烧热计算标准生成热燃烧热是指在标准状态下,单位摩尔物质完全燃烧所释放的热量,通常用单位摩尔焓(J/mol)来表示。
燃烧热的计算对于研究燃烧反应的热力学过程具有重要意义,也在工业生产和能源利用中有着广泛的应用。
本文将介绍燃烧热的计算标准以及生成热的相关知识。
首先,我们来看燃烧热的计算标准。
在标准状态下,燃烧热的计算需要满足以下条件:温度为25摄氏度,压力为1大气压,物质处于标准状态。
通常情况下,我们可以利用热力学数据手册中给出的标准生成焓来计算燃烧热。
对于简单物质,其燃烧反应可以表示为:C_xH_yO_z + (x + y/4 z/2) O2 → x CO2 + y/2 H2O。
通过这个燃烧反应式,我们可以根据标准生成焓的数据来计算燃烧热。
需要注意的是,计算过程中要考虑到反应物和生成物的物质的物态(固体、液体、气体)以及反应的放热或吸热特性。
其次,我们来了解一下生成热的相关知识。
生成热是指在标准状态下,单位摩尔物质生成的过程中释放的热量,通常用单位摩尔焓(J/mol)来表示。
生成热与燃烧热有着密切的联系,可以通过生成热的数据来推导出燃烧热。
对于化合物的生成热,我们可以利用热力学数据手册中给出的标准生成焓来进行计算。
在实际的工程和科研中,燃烧热和生成热的计算对于燃料的选择、燃烧过程的优化以及能源利用效率的提高都具有重要的意义。
通过准确计算燃烧热和生成热,可以帮助我们更好地理解燃烧反应的热力学特性,指导工程实践中的燃烧过程控制和优化,推动清洁能源的开发和利用。
综上所述,燃烧热的计算标准和生成热的相关知识对于研究燃烧反应的热力学过程具有重要意义。
通过准确计算燃烧热和生成热,可以为工程实践和科学研究提供重要的参考,推动清洁能源的发展和利用,促进能源的可持续发展。
希望本文能够帮助读者更好地理解燃烧热和生成热的计算方法,为相关领域的研究和实践提供一定的帮助。
热值与热量计算
意义是什么?
1千克的柴油完 全 燃烧时放 出的热量为3.3×107焦
(2) 3 Kg 的柴油完全燃烧,它放 出的热量是多少?
3.3×107J × 3 kg= 9.9 ×107J
燃料燃烧吸放热计算公式
Q=qm〔或 Q=qV〕 解:查表可知,氢气的热值q=1.
想一想:什么是完全燃烧呢?
理解: 完全燃烧 ⑴公式计算的是燃料 想一想:什么是完全燃烧呢?
3、燃料燃烧时放热公式Q放=mq或Q放=Vq
时放出的热量
9×107J/m3,表示的含义
⑵式中m必须用Kg为单位,V必须用m 为单位。 2.热平衡方程:物体放出的热量等于吸收的热量,Q 吸=Q 放.
是不是干木柴完全燃烧的热量都被水吸收了呢?
V=500mL=0.5m3,则 Q=qm=1.28× 107J/m3× 0.5m3=6.4× 106J
例题:
把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴(已知 干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg,外界为标准大气压,并且 燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
是不是干木柴完全燃烧的热量都被水吸收了呢?
3
把5kg40℃的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴(已知干木柴的燃烧值为1.
热4×值1的0⑶7符J/号k热g:,q表值示单的q位含与:义J/k燃g(J料/m3)质量和放热的多少没有关系,它是反映
燃料优劣的物理属性。 求: (1)0.
柴油的热值是多少?它的物理意义是什么?
1kg的干木柴热值比0.
单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
5kg煤气完全燃烧放出的热量.
3×107J × 3 kg= 9.
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理解燃料的燃烧热与热值计算燃料是指可以在燃烧过程中释放能量的物质,广泛应用于能源产业和日常生活中。
燃烧热是燃料在完全燃烧时释放的热量,而热值是用来表示单位质量或体积的燃料所释放的热量,通常以能量单位(焦耳或卡路里)表示。
理解燃料的燃烧热与热值计算对于能源利用、环境保护和经济效益评估具有重要意义。
一、燃烧热的定义与计算
燃烧热是指燃料在完全燃烧时所释放的热量。
燃料分子中的化学键在燃烧反应中被断裂,释放出大量能量。
燃烧热的计算需要考虑燃料的化学组成和燃烧反应方程式。
以葡萄糖(C6H12O6)为例,其燃烧方程式如下:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
根据燃烧方程式,可以确定每个反应物和生成物的摩尔比例,从而计算出葡萄糖的燃烧热。
葡萄糖的燃烧热约为2803千焦/摩尔。
二、热值的定义与计算
热值是用来表示单位质量或体积的燃料所释放的热量。
根据热力学原理,热值可以通过实验测量或计算得到。
常用的热值有低位热值和高位热值。
1. 低位热值:
低位热值是指在常压下,燃料完全燃烧时释放的热量,同时将燃料燃烧产生的水蒸气冷却至初始温度并凝结水蒸气中潜热全部回收。
例如,乙醇(C2H5OH)的低位热值约为26.8千焦/克。
2. 高位热值:
高位热值是指在常压下,燃料完全燃烧时释放的热量,同时将燃料燃烧产生的水蒸气排出,不回收水蒸气中的潜热。
由于水蒸气中含有大量的潜热,因此高位热值约比低位热值高出10%至15%。
继续以乙醇为例,其高位热值约为29.7千焦/克。
三、燃料热值的测定方法
燃料的热值可以通过实验测量或计算得到。
下面介绍两种常见的热值测定方法。
1. 引燃量热法:
引燃量热法是通过将燃料完全燃烧,并将生成物冷却至初始温度,测量所释放热量的方法。
该方法可以测得燃料的低位热值。
2. 升压量热法:
升压量热法是通过将燃料在恒定压力下完全燃烧,并将燃料烟气与氧气稀释,将生成物冷却至初始温度,测量所释放热量的方法。
该方法可以测得燃料的高位热值。
四、燃料热值的应用
燃料的热值是评估燃料能源利用效率和经济性的重要指标。
各类燃
料的热值可以用于能源供需分析、燃料选择和能源代价计算等方面。
在能源供需分析中,燃料热值的比较可以帮助决策者选择合适的燃
料来源,以满足不同行业或个人的能源需求。
同时,通过对不同燃料
热值的评估,可以优化能源结构,提高能源利用效率。
在燃料选择方面,热值可以作为选择燃料类型和确定燃料混合比例
的重要依据。
根据燃料的热值,可以衡量其燃烧效果和能量释放效率,选择性能更好的燃料,提高燃烧效率和经济效益。
在能源代价计算方面,燃料的热值可以用来计算燃料成本。
以燃油
为例,燃油价格常以每升或每吨计算,而燃烧时所释放的热量可以通
过燃料热值转化为能源单位(如千瓦时),进而与燃料价格相乘,计
算出能源的成本。
总结:
燃料的燃烧热与热值计算是能源利用和节能减排的重要基础。
通过
理解燃料的燃烧热与热值计算,我们可以更好地评估燃料的能源利用
效率、选择合适的能源来源,并优化能源结构,以实现可持续发展的
目标。
同时,开展燃料热值的研究和应用,对于推动能源技术创新和
解决能源问题具有重要意义。