Химия
Тема 3: Вещества и их превращенияУрок 13: Топливо и способы его сжигания
- Видео
- Тренажер
- Теория
Виды топлива
На практике используют топливо трех видов: твердое, жидкое и газообразное.
К твердым видам топлива относят антрацит, каменный уголь, бурый уголь, горючие сланцы, торф, дрова.
Рис. 1. Виды твердого топлива
При сгорании топлива в кислороде или на воздухе выделяется большое количество теплоты. Количеством выделяемой при сгорании теплоты определяется качество топлива.
Теплота измеряется в Джоулях (Дж), а чаще в килоджоулях (кДж), т. к. ее значение велико. Теплотворной способностью топлива называют количество теплоты в кДж, выделяемое при сгорании 1 кг топлива. Чем богаче топливо химическим элементом углеродом, тем выше его теплотворная способность.
Ископаемые угли используют не только в качестве топлива. Примерно ¼ углей нагревают без доступа воздуха, получая при этом кокс и другие вещества, которые используют для производства пластмасс, красителей, лекарственных веществ и другого.
К жидкому топливу относятся продукты переработки нефти: бензин, керосин, мазут и другие. Эти виды топлива обладают высокой теплотворной способностью.
Рис. 2. Виды жидкого топлива
Газообразное топливо – это, в основном, природный газ и попутный нефтяной газ. Основным компонентом этих газов является метан СН4. В природном газе содержание метана доходит до 95 об.%
Газообразное топливо имеет ряд преимуществ перед твердым топливом:
- экономически более выгодна добыча и транспортировка;
- упрощается устройство топок и управление процессом горения;
- достигается более полное и рациональное сжигание топлива;
- уменьшается загрязнение окружающей среды.
Технологические принципы сжигания топлива
Рассмотрим основные принципы сжигания топлива. В промышленности твердое топливо сжигают в печах непрерывного действия. Т. к. скорость реакций, в которых участвуют твердые вещества, зависит от площади их поверхности, а последняя – от степени измельчения веществ, то в целях более рационального сжигания сооружаются печи, в которых твердое топливо можно сжечь в пылеобразном состоянии.
Подобным образом сжигают и жидкое топливо. Для сжигания газообразного топлива служат особые керамические печи, в которых горючий газ и необходимое количество воздуха подаются в мельчайшие каналы, где происходит сгорание.
Экологический аспект
В процессе сгорания топлива образуется много вредных для окружающей среды соединений. Даже образующийся углекислый газ не так безвреден, как может показаться на первый взгляд.
В процессе сжигания бензина, угля, природного газа и других видов топлива в атмосферу выделяется огромное количество углекислого газа СО2, что влечет за собой экологические изменения. Дело в том, что углекислый газ способен поглощать отраженную от поверхности Земли теплоту и в то же время пропускать солнечное излучение. В результате происходит нагревание нижних слоев атмосферы, что приводит к повышению среднегодовой температуры. Можно сравнить происходящий процесс с нагреванием воздуха в парнике. Отсюда и название – «парниковый эффект». Последствия глобального потепления климата могут быть самыми плачевными – это повышение уровня Мирового океана вследствие таяния ледников и затопление части суши.
В промышленных районах в воздух попадают и другие примеси, например, оксид серы(IV), оксиды азота и пыль. Для борьбы с загрязнителями воздуха на дымоходах устанавливают специальные фильтры – поглотители вредных газов, в городах культивируют зеленые насаждения.
Также эффективны мощные сооружения на заводах, в метро и т.д., которые не только очищают воздух от пыли, бактерий и вредных примесей, но и обогащают его кислородом.
Рис. 3. Вентиляционная шахта метро
Список рекомендованной литературы
- Сборник задач и упражнений по химии: 8-й кл.: к учеб. П. А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / П. А. Оржековский, Н. А. Титов, Ф. Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006. (с. 81-84)
- Ушакова О. В. Рабочая тетрадь по химии: 8-й кл.: к учебнику П. А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О. В. Ушакова, П. И. Беспалов, П. А. Оржековский; под. ред. проф. П. А. Оржековского. - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006. (с. 70-72)
- Химия: неорган. химия: учеб. для 8кл. общеобр. учрежд. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009. (§24)
- Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.
Дополнительные веб-ресурсы
Домашнее задание
с. 69 №№ 7, 8 из учебника Г. Е. Рудзитиса, Ф. Г. Фельдмана «Химия: неорг. химия для 8 кл.», 2009 г.