дулааны машинуудтермодинамикийн хувьд эдгээр нь үе үе ажилладаг дулааны хөдөлгүүр ба хөргөлтийн машин (термокомпрессор) юм. Төрөл бүрийн хөргөлтийн машинууд нь дулааны насос юм.

хийдэг төхөөрөмжүүд механик ажилтүлшний дотоод энергийн улмаас гэж нэрлэдэг дулааны хөдөлгүүр (дулааны хөдөлгүүр).Дулааны хөдөлгүүрийг ажиллуулахад дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүд шаардлагатай: 1) t1 өндөр температуртай дулааны эх үүсвэр, 2) t2 бага температуртай дулааны эх үүсвэр, 3) ажлын шингэн. Өөрөөр хэлбэл, ямар ч гэсэн дулааны машинууд(дулааны хөдөлгүүр) -ээс бүрдэнэ халаагч, хөргөгч, ажлын орчин .

гэх мэт ажлын байгууллагахий эсвэл уурыг ашигладаг, учир нь тэдгээр нь шахагдах өндөр чадвартай, хөдөлгүүрийн төрлөөс хамааран түлш (бензин, керосин), усны уур гэх мэт байж болно. Халаагч нь тодорхой хэмжээний дулааныг (Q1) ажлын шингэн рүү шилжүүлдэг. , мөн энэ дотоод энергийн улмаас түүний дотоод энерги нэмэгдэж, механик ажил (А) хийгдэж, дараа нь ажлын шингэн нь хөргөгчинд (Q2) тодорхой хэмжээний дулааныг өгч, анхны температур хүртэл хөрнө. Тайлбарласан схем нь хөдөлгүүрийн ажиллагааны мөчлөгийг илэрхийлдэг бөгөөд ерөнхий шинж чанартай бөгөөд бодит хөдөлгүүрт янз бүрийн төхөөрөмжүүд халаагч, хөргөгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Байгаль орчин нь хөргөгч болж чаддаг.

Хөдөлгүүрт ажлын шингэний энергийн хэсэг нь хөргөгч рүү шилждэг тул халаагчаас хүлээн авсан бүх энерги нь ажилд ордоггүй нь тодорхой байна. тус тус, үр ашигХөдөлгүүр (үр ашиг) нь гүйцэтгэсэн ажлын (A) халаагуураас хүлээн авсан дулааны хэмжээтэй (Q1) харьцаатай тэнцүү байна:

Дотоод шаталтат хөдөлгүүр (ICE)

Хоёр төрлийн дотоод шаталтат хөдөлгүүр (ICE) байдаг. карбюраторболон дизель. Карбюраторт хөдөлгүүрт ажлын хольцыг (түлшний агаартай хольц) хөдөлгүүрийн гадна талд тусгай төхөөрөмжид бэлтгэж, тэндээс хөдөлгүүрт ордог. Дизель хөдөлгүүрт түлшний хольцыг хөдөлгүүрт өөрөө бэлтгэдэг.

ICE-ээс бүрдэнэ цилиндр , дотор нь хөдөлдөг бүлүүр ; цилиндр байна хоёр хавхлага , тэдгээрийн аль нэгээр нь шатамхай хольцыг цилиндрт оруулж, нөгөөгөөр нь яндангийн хий нь цилиндрээс гардаг. Поршений ашиглаж байна бүлүүрт механизм -тай холбогддог тахир гол , энэ нь поршений орчуулгын хөдөлгөөний үед эргэлтэнд ордог. Цилиндр нь таглаатай хаалттай байна.

Дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны мөчлөгт дараахь зүйлс орно дөрвөн баар: оролт, шахалт, цус харвалт, гадагшлуулах. Оролтын үед поршений доош хөдөлж, цилиндр дэх даралт буурч, шатамхай хольц (карбюраторт хөдөлгүүрт) эсвэл агаар (дизель хөдөлгүүрт) хавхлагаар дамжин ордог. Энэ үед хавхлага хаалттай байна. Шатамхай хольцын оролтын төгсгөлд хавхлага хаагдана.

Хоёр дахь цохилтын үед поршений дээш хөдөлж, хавхлагууд хаагдаж, ажлын хольц эсвэл агаар шахагдана. Үүний зэрэгцээ хийн температур нэмэгддэг: карбюраторын хөдөлгүүр дэх шатамхай хольц нь 300-350 ° C хүртэл халааж, дизель хөдөлгүүрт агаар 500-600 ° C хүртэл халдаг. Шахалтын цохилтын төгсгөлд карбюраторын хөдөлгүүрт оч үсэрч, шатамхай хольц нь гал авалцдаг. Дизель хөдөлгүүрт түлшийг цилиндрт шахаж, үүссэн хольц нь аяндаа гал авалцдаг.

Шатамхай хольцыг шатаах үед хий нь өргөжиж, поршений болон түүнтэй холбогдсон тахир голыг түлхэж, механик ажил гүйцэтгэдэг. Энэ нь хий хөргөхөд хүргэдэг.

Поршений хамгийн доод цэгт хүрэхэд түүний доторх даралт буурна. Поршен дээшээ хөдлөхөд хавхлага нээгдэж, яндангийн хий ялгардаг. Энэ мөчлөгийн төгсгөлд хавхлага хаагдана.

Уурын турбин

Уурын турбинир бэхэлсэн босоо ам дээр суурилуулсан дискийг илэрхийлнэ. Уур нь ир рүү ордог. 600 ° C хүртэл халаасан уур нь цорго руу илгээгдэж, дотор нь өргөсдөг. Уур тэлэх үед түүний дотоод энерги нь уурын тийрэлтэт хөдөлгөөний хөдөлгөөний кинетик энерги болж хувирдаг. Цоргоноос турбины ир рүү тийрэлтэт уур орж, түүний кинетик энергийн нэг хэсгийг тэдгээрт шилжүүлж, турбиныг эргүүлэхэд хүргэдэг. Турбинууд нь ихэвчлэн хэд хэдэн дисктэй байдаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь уурын энергийн тодорхой хэсгийг хүлээн авдаг. Дискний эргэлт нь цахилгаан гүйдэл үүсгэгч холбогдсон босоо ам руу дамждаг.

Ижил масстай өөр өөр түлш шатаах үед өөр өөр хэмжээний дулаан ялгардаг. Жишээлбэл, байгалийн хий нь түлээ гэхээсээ илүү эрчим хүчний хэмнэлттэй түлш гэдгийг бүгд мэддэг. Энэ нь ижил хэмжээний дулааныг авахын тулд шатаах модны масс нь байгалийн хийн массаас хамаагүй их байх ёстой гэсэн үг юм. Тиймээс эрчим хүчний үүднээс авч үзвэл янз бүрийн төрлийн түлш нь хэмжигдэхүүнээр тодорхойлогддог түлшний шаталтын хувийн дулаан .

Түлшний халаалтын тусгай үнэ цэнэ- 1 кг жинтэй түлшийг бүрэн шатаах үед хэр их дулаан ялгардагийг харуулсан физик хэмжигдэхүүн.

Мэдэгдэж байгаагаар эрчим хүчний эх үүсвэр нь аж үйлдвэр, тээвэр, хөдөө аж ахуй, өдөр тутмын амьдралд түлш юм. Эдгээр нь нүүрс, газрын тос, хүлэр, түлээ, байгалийн хий гэх мэт түлш шатаах үед энерги ялгардаг. Энэ тохиолдолд энерги хэрхэн ялгардагийг олж мэдье.

Усны молекулын бүтцийг эргэн санацгаая (Зураг 16, а). Энэ нь нэг хүчилтөрөгч, хоёр устөрөгчийн атомаас бүрдэнэ. Хэрэв усны молекул атомуудад хуваагдвал атомуудын хоорондох таталцлын хүчийг даван туулах, өөрөөр хэлбэл ажил хийх, улмаар энерги зарцуулах шаардлагатай болно. Харин эсрэгээр атомууд нэгдэж молекул үүсгэвэл энерги ялгардаг.

Түлшний хэрэглээ нь атомууд нэгдэх үед энерги ялгарах үзэгдэл дээр тулгуурладаг. Жишээлбэл, түлшинд агуулагдах нүүрстөрөгчийн атомууд нь шатаах үед хүчилтөрөгчийн хоёр атомтай нэгддэг (Зураг 16, b). Энэ тохиолдолд нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн молекул - нүүрстөрөгчийн давхар исэл үүсч, энерги ялгардаг.

Цагаан будаа. 16. Молекулын бүтэц:
а - ус; b - нүүрстөрөгчийн атом ба хүчилтөрөгчийн хоёр атомыг нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекулд холбох

Инженер хөдөлгүүрийг зохион бүтээхдээ шатаж буй түлш нь хэр их дулаан ялгаруулж болохыг яг таг мэдэх хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд янз бүрийн төрлийн түлшний ижил массыг бүрэн шатаах үед хэр их дулаан ялгарахыг туршилтаар тодорхойлох шаардлагатай.

1 кг жинтэй түлшийг бүрэн шатаах үед хэр их дулаан ялгардагийг харуулсан физик хэмжигдэхүүнийг түлшний хувийн шаталтын дулаан гэж нэрлэдэг.

Шаталтын хувийн дулааныг q үсгээр тэмдэглэнэ. Шаталтын хувийн дулааны нэгж нь 1 Ж/кг байна.

Шаталтын тодорхой дулааныг нэлээд төвөгтэй багаж ашиглан туршилтаар тодорхойлно.

Туршилтын өгөгдлийн үр дүнг 2-р хүснэгтэд үзүүлэв.

хүснэгт 2

Энэ хүснэгтээс харахад шаталтын тодорхой дулаан, жишээлбэл, бензиний 4.6 10 7 Ж / кг байна.

Энэ нь 1 кг жинтэй бензинийг бүрэн шатаахад 4.6 10 7 Ж энерги ялгардаг гэсэн үг юм.

М кг түлш шатаах үед ялгарах дулааны Q-ийн нийт хэмжээг томъёогоор тооцоолно

Асуултууд

1. Түлшний шаталтын хувийн дулаан гэж юу вэ?
2. Түлшний шаталтын хувийн дулааныг ямар нэгжээр хэмжих вэ?
3. "Түлшний шаталтын хувийн дулаан 1.4 10 7 Ж / кг" гэсэн илэрхийлэл юу гэсэн үг вэ? Түлшний шаталтын явцад ялгарах дулааны хэмжээг хэрхэн тооцдог вэ?

Дасгал 9

1. 15 кг жинтэй нүүрсийг бүрэн шатаах үед хэр их дулаан ялгардаг; 200 гр жинтэй архи уу?
2. 2.5 тонн масстай тосыг бүрэн шатаах үед хэр их дулаан ялгарах вэ; керосин, эзэлхүүн нь 2 литр, нягт нь 800 кг / м 3 байна уу?
3. Хуурай түлээг бүрэн шатааснаар 50,000 кЖ энерги ялгарсан. Хэр их түлээ түлсэн бэ?

Дасгал хийх

Хүснэгт 2-ыг ашиглан түлээ, спирт, тос, устөрөгчийн шаталтын тодорхой дулааны графикийг зурж, масштабыг дараах байдлаар сонгоно: тэгш өнцөгтийн өргөн нь 1 нүд, 2 мм-ийн өндөр нь 10 Ж-тэй тохирч байна.

Түлш гэж юу вэ?

Энэ нь дулаан ялгаруулахтай холбоотой химийн хувиргах чадвартай нэг бүрэлдэхүүн хэсэг буюу бодисын холимог юм. Янз бүрийн төрлийн түлш нь дулааны энергийг ялгаруулахад ашигладаг исэлдүүлэгчийн тоон агуулгаараа ялгаатай байдаг.

Өргөн утгаараа түлш бол эрчим хүчний тээвэрлэгч, өөрөөр хэлбэл боломжит энергийн төрөл юм.

Ангилал

Одоогийн байдлаар түлшийг нэгтгэх төлөв байдлаас хамааран шингэн, хатуу, хийн гэж хуваадаг.

Хэцүү байгалийн харагдах байдалчулуу, түлээ, антрацит зэрэг орно. Шахмал түлш, кокс, термоантрацит нь хиймэл хатуу түлшний сортууд юм.

Шингэн гэдэгт органик гаралтай бодис агуулсан бодисууд орно. Тэдний гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь: хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгч, азот, устөрөгч, хүхэр. Хиймэл шингэн түлш нь төрөл бүрийн давирхай, мазут байх болно.

Энэ нь этилен, метан, пропан, бутан зэрэг янз бүрийн хийн холимог юм. Тэдгээрээс гадна хийн түлш нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл ба нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, устөрөгчийн сульфид, азот, усны уур, хүчилтөрөгч агуулдаг.

Шатахууны үзүүлэлтүүд

Шаталтын гол үзүүлэлт. Калорийн үнэ цэнийг тодорхойлох томъёог термохимид авч үздэг. "лавлагаа түлш" ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь 1 кг антрацитийн илчлэгийг илэрхийлдэг.

Дотоодын халаалтын тос нь орон сууцны байранд байрладаг бага чадалтай халаалтын төхөөрөмж, хөдөө аж ахуйд тэжээл хатаах, лаазлахад ашигладаг дулааны үүсгүүрт шатаах зориулалттай.

Түлшний шаталтын хувийн дулаан нь 1 м 3 эзэлхүүнтэй эсвэл нэг килограмм масстай түлшийг бүрэн шатаах явцад үүссэн дулааны хэмжээг харуулдаг ийм утга юм.

Энэ утгыг хэмжихийн тулд J / кг, Ж / м 3, калори / м 3-ийг ашиглана. Шаталтын дулааныг тодорхойлохын тулд калориметрийн аргыг ашиглана.

Түлшний тодорхой шаталтын дулаан нэмэгдэх тусам түлшний хувийн зарцуулалт буурч, үр ашиг нь өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.

Бодисын шаталтын дулаан нь хатуу, шингэн, хийн бодисыг исэлдүүлэх явцад ялгарах энергийн хэмжээ юм.

Энэ нь химийн найрлага, түүнчлэн шатамхай бодисыг нэгтгэх төлөвөөр тодорхойлогддог.

Шаталтын бүтээгдэхүүний онцлог

Илүү өндөр, бага илчлэгийн үнэ цэнэ нь түлш шатсаны дараа олж авсан бодис дахь усны нэгдлийн төлөвтэй холбоотой байдаг.

Нийт илчлэг гэдэг нь бодисыг бүрэн шатаах үед ялгарах дулааны хэмжээ юм. Энэ утгад усны уурын конденсацийн дулаан орно.

Ажлын бага илчлэг гэдэг нь усны уурын конденсацын дулааныг тооцохгүйгээр шаталтын үед дулаан ялгарахтай тэнцэх утга юм.

Конденсацийн далд дулаан нь усны уурын конденсацийн энергийн утга юм.

Математик харилцаа

Өндөр ба бага илчлэгийн үнэ цэнэ нь дараахь хамаарлаас хамаарна.

Q B = Q H + k(W + 9H)

энд W нь шатамхай бодис дахь усны жингийн хэмжээ (%);

H - шатамхай бодис дахь устөрөгчийн хэмжээ (массын%);

k - 6 ккал / кг коэффициент

Тооцооллын аргууд

Илүү их ба бага илчлэгийг тооцоолсон болон туршилтын гэсэн хоёр үндсэн аргаар тодорхойлно.

Туршилтын тооцоонд калориметрийг ашигладаг. Эхлээд түлшний дээжийг дотор нь шатаадаг. Энэ тохиолдолд гарах дулааныг усаар бүрэн шингээдэг. Усны массын талаархи ойлголттой бол түүний температурыг өөрчлөх замаар түүний шаталтын дулааны утгыг тодорхойлох боломжтой.

Энэхүү техникийг энгийн бөгөөд үр дүнтэй гэж үздэг бөгөөд энэ нь зөвхөн техникийн шинжилгээний өгөгдлийн талаархи мэдлэгийг агуулдаг.

Тооцооллын аргад хамгийн их ба хамгийн бага илчлэгийг Менделеевийн томъёогоор тооцдог.

Q p H \u003d 339C p + 1030H p -109 (O p -S p) - 25 Вт (кЖ / кг)

Энэ нь ажлын найрлага дахь нүүрстөрөгч, хүчилтөрөгч, устөрөгч, усны уур, хүхрийн агууламжийг (хувиар) харгалзан үздэг. Шаталтын үеийн дулааны хэмжээг жишиг түлшийг харгалзан тодорхойлно.

Хийн шаталтын дулаан нь урьдчилсан тооцоо хийх, тодорхой төрлийн түлшний ашиглалтын үр ашгийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Гарал үүслийн онцлог

Тодорхой түлшийг шатаах явцад хэр их дулаан ялгардагийг ойлгохын тулд түүний гарал үүслийн талаархи ойлголттой байх шаардлагатай.

Байгалийн хувьд найрлага, шинж чанараараа ялгаатай янз бүрийн төрлийн хатуу түлш байдаг.

Түүний үүсэх нь хэд хэдэн үе шаттайгаар явагддаг. Эхлээд хүлэр үүсч, дараа нь хүрэн, чулуун нүүрс, дараа нь антрацит үүсдэг. Хатуу түлш үүсэх гол эх үүсвэр нь навч, мод, зүү юм. Үхэж, ургамлын хэсэг нь агаарт өртөх үед мөөгөнцөрт өртөж, хүлэрт үүсдэг. Түүний хуримтлал нь хүрэн масс болж хувирч, дараа нь хүрэн хий үүсдэг.

Өндөр даралт, температурт бор хий нь нүүрс болж хувирдаг бөгөөд дараа нь түлш нь антрацит хэлбэрээр хуримтлагддаг.

Шатахуунд органик бодисоос гадна нэмэлт тогтворжуулагч байдаг. Устөрөгч, нүүрстөрөгч, азот, хүчилтөрөгч зэрэг органик бодисуудаас үүссэн хэсгийг органик гэж үздэг. Эдгээр химийн элементүүдээс гадна тогтворжуулагчийг агуулдаг: чийг, үнс.

Зуухны технологи нь шатсан түлшний ажлын, хуурай, түүнчлэн шатамхай массыг хуваарилах явдал юм. Ажлын массыг хэрэглэгчдэд нийлүүлсэн анхны хэлбэрээр нь түлш гэж нэрлэдэг. Хуурай жин нь усгүй найрлага юм.

Нийлмэл

Хамгийн үнэ цэнэтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь нүүрстөрөгч ба устөрөгч юм.

Эдгээр элементүүд нь ямар ч төрлийн түлшинд байдаг. Хүлэр, модонд нүүрстөрөгчийн эзлэх хувь 58 хувь, хар ба хүрэн нүүрсэнд 80 хувь, антрацит дахь жингийн 95 хувь хүрдэг. Энэ үзүүлэлтээс хамааран түлш шатаах үед ялгарах дулааны хэмжээ өөрчлөгддөг. Устөрөгч бол аливаа түлшний хоёр дахь чухал элемент юм. Хүчилтөрөгчтэй холбогдож чийгийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь аливаа түлшний дулааны үнэ цэнийг эрс бууруулдаг.

Түүний хувь шатдаг занарт 3.8-аас шатах тослох материалд 11 хүртэл байна. Түлшний нэг хэсэг болох хүчилтөрөгч нь тогтворжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Энэ нь дулаан үүсгэдэг химийн элемент биш тул шаталтын дулааны үнэ цэнэд сөргөөр нөлөөлдөг. Шаталтын бүтээгдэхүүнд агуулагдах чөлөөт буюу нийлмэл хэлбэрээр агуулагдах азотын шаталтыг хортой хольц гэж үздэг тул түүний хэмжээ тодорхой хязгаарлагдмал байдаг.

Хүхэр нь түлшний найрлагад сульфат, сульфид, мөн хүхрийн давхар ислийн хий хэлбэрээр ордог. Ус чийгшүүлэх үед хүхрийн исэл нь хүхрийн хүчил үүсгэдэг бөгөөд энэ нь устгадаг бойлерийн тоног төхөөрөмж, ургамалжилт, амьд организмд сөргөөр нөлөөлдөг.

Тийм ч учраас хүхэр нь химийн элемент бөгөөд байгалийн түлшинд байх нь маш их тааламжгүй байдаг. Ажлын өрөөнд ороход хүхрийн нэгдлүүд нь үйл ажиллагааны ажилтнуудад ихээхэн хордлого үүсгэдэг.

Үнс нь гарал үүслээсээ хамааран гурван төрөл байдаг.

• анхан шатны;
• хоёрдогч;
• дээд.

Анхдагч хэлбэр нь ургамалд агуулагдах эрдэс бодисоос үүсдэг. Формац үүсэх явцад ургамлын үлдэгдлийг элс, шороонд залгисны үр дүнд хоёрдогч үнс үүсдэг.

Гуравдагч үнс нь олборлох, хадгалах, тээвэрлэх явцад түлшний нэг хэсэг болж хувирдаг. Үнс их хэмжээгээр хуримтлагдсанаар бойлерийн халаалтын гадаргуу дээр дулаан дамжуулалт буурч, хийнээс ус руу дулаан дамжуулах хэмжээг бууруулдаг. Асар их хэмжээний үнс нь бойлерийн үйл ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлдөг.

Эцэст нь

Дэгдэмхий бодисууд нь ямар ч төрлийн түлшний шаталтын процесст ихээхэн нөлөөлдөг. Тэдний гаралт их байх тусам дөлийн фронтын эзэлхүүн их байх болно. Жишээлбэл, нүүрс, хүлэрт амархан гал авалцдаг, үйл явц нь бага зэргийн дулааны алдагдал дагалддаг. Дэгдэмхий хольцыг зайлуулсны дараа үлдсэн кокс нь зөвхөн эрдэс ба нүүрстөрөгчийн нэгдлүүдийг агуулдаг. Түлшний шинж чанараас хамааран дулааны хэмжээ ихээхэн ялгаатай байдаг.

Химийн найрлагаас хамааран хатуу түлш үүсэх гурван үе шатыг ялгадаг: хүлэр, хүрэн нүүрс, нүүрс.

Байгалийн модыг жижиг бойлерийн үйлдвэрт ашигладаг. Ихэнхдээ модны үртэс, модны үртэс, хавтан, холтос, түлээ өөрөө бага хэмжээгээр ашиглагддаг. Модны төрлөөс хамааран ялгарах дулааны хэмжээ ихээхэн ялгаатай байдаг.

Калорийн үнэ цэнэ буурах тусам түлээ нь тодорхой давуу талыг олж авдаг: хурдан шатамхай, хамгийн бага үнсний агууламж, хүхрийн ул мөр байхгүй.

Байгалийн болон синтетик түлшний найрлага, тэдгээрийн илчлэгийн талаархи найдвартай мэдээлэл нь термохимийн тооцоолол хийх маш сайн арга юм.

Одоогийн байдлаар хатуу, хий, шингэн түлшний үндсэн хувилбаруудыг тодорхойлох бодит боломж байгаа бөгөөд энэ нь тодорхой нөхцөлд ашиглахад хамгийн үр ашигтай, хямд байх болно.

Байшин, зуслангийн байшингийн халаалтын төхөөрөмжийг сонгох, орон сууцны халаалтын системийг сонгохдоо түлшний илчлэгийг ихэвчлэн харгалзан үздэг. Энэ параметр нь автомашины түлшний системийг сонгоход чухал ач холбогдолтой (шингэн түлшээс хий эсвэл цахилгаан руу шилжих үед).

Одоогийн байдлаар олон шинжлэх ухааны байгууллага, судалгааны хүрээлэн, лаборатори, тэр ч байтугай төрөлжсөн компаниуд энэ параметрийг нэмэгдүүлж, шаталтын явцад ялгардаг энергийг илүү оновчтой ашиглах боломжийг олгодог системийг боловсруулж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь ихэвчлэн үйлдвэрийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх замаар хийгддэг.

Ийм параметр байгаа нь үүнээс үүдэлтэй янз бүрийн төрөлШаталтын явцад янз бүрийн хэмжээний дулаан (эрчим хүч) ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэр, бойлерийн байшинд онцгой ач холбогдолтой, учир нь оновчтой төрлийг сонгох нь ихээхэн хэмжээний хэмнэлт гаргах болно. санхүүгийн эх үүсвэраж үйлдвэрийн үйлдвэрүүдэд ажил дээрээ.

Түлшний илчлэгийн үнэ цэнийн тодорхойлолтыг доор өгч, түлшний шаталтын тодорхой дулаан, зарим эрчим хүчний нөөцийн утгыг (түлээ, нүүрсний шаталтын тодорхой дулаан) авч үзэх болно. , нефтийн бүтээгдэхүүн) өгсөн байна.

Калорийн үнэ цэнийн дор төрөл бүрийнэрчим хүчний нөөц нь нэг нэгж түлшний материалыг шатаахад хэр их дулааны энерги (килокалори) гарахыг ойлгодог. Энэ параметрийг тодорхойлохын тулд тусгай төхөөрөмж ашигладаг бөгөөд үүнийг калориметр гэж нэрлэдэг. Өөр нэг төхөөрөмж байдаг - калориметрийн бөмбөг.

Хэмжих төхөөрөмжид усыг нэг нэгж түлшний материалаар халааж, үүний үр дүнд усны уурыг олж авдаг. Цаашилбал, уур нь конденсац болж, бүрэн шингэн төлөвт шилждэг бөгөөд үүнийг конденсац гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд уур нь хэмжих төхөөрөмжид дулааны энергийг бүрэн өгдөг. Гэсэн хэдий ч ийм хэмжих хэрэгслийн сул тал нь дулааны энерги, түлш шатаах үед гарч ирдэг, бүгдийг нь хэмждэггүй. Энэ нь ууршилтын үед дулааны энергийн хэмжээ конденсацийн үеийнхээс их байдагтай холбоотой юм. Энэ нь ялгарах бүх энергийг хэмжих боломжгүй болгодог. Төхөөрөмжийн сул талууд нь тэдгээрийн хийсэн материалын дулаан дамжилтын оновчтой бус байдлыг агуулдаг бөгөөд энэ нь бодит шаталтын хурдыг бууруулдаг. Эдгээр шалгуурууд нь лабораторийн судалгаанд маш чухал боловч практик зорилгоор хэмжилт хийхэд тэдгээрийг үл тоомсорлодог. Аж үйлдвэрийн байгууламжийг ажиллуулах явцад эдгээр алдагдал нь үр ашгийн улмаас нэмэгддэг (100% биш).

Үүний зэрэгцээ калориметрийн бөмбөгөнд олж авсан үзүүлэлтүүдийг (хэмжилтийн үйл явц нь калориметрээс илүү нарийвчлалтай) түлшний материалын илчлэгийн хамгийн дээд утга гэж нэрлэдэг.

Калориметрийн үзүүлэлтүүд нь түлшний хамгийн бага илчлэгийн утга бөгөөд энэ нь хамгийн өндөр утгаас 600x(9H + W)/100-аар ялгаатай бөгөөд H ба W нь тодорхой түлшний материалын нэгжид агуулагдах устөрөгч ба чийгийн хэмжээ юм. Америкийн стандартын дагуу хамгийн өндөр утгыг тооцоололд ашигладаг бөгөөд хэмжүүрийн системтэй орнуудын хувьд хамгийн бага нь байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй. Одоогийн байдлаар олон эрдэмтэд үүнийг илүү оновчтой гэж хүлээн зөвшөөрсөн тул хэмжүүрийн системийг хамгийн өндөр үзүүлэлт рүү шилжүүлэх тухай асуулт гарч ирж байна.

Төрөл бүрийн түлшний материалын үнэ цэнэ

Ихэнхдээ олон хүмүүс тодорхой төрлийн эрчим хүчний тээвэрлэгчийн түлшний тодорхой шаталтын дулааны үнэ цэнийг сонирхдог бол хүмүүс түлээний илчлэгийн үнэ цэнийг сонирхдог. Энэ нь сүүлийн үед байшинд сонгодог зуухны загвар байхгүй болсон үед ялангуяа хамааралтай болсон. Төрөл бүрийн модны түлээний илчлэгийн үнэ өөр байдаг тул дундаж утгыг ихэвчлэн өгдөг. Доорх утгуудыг харуулав дараах төрлүүдтүлшний материал:

1. Түлээ (хус, шилмүүст) модны илчлэг дунджаар 14.5-15.5 МДж/кг байна. Хүрэн нүүрс нь ижил дулаан дамжуулалттай байдаг.
2. Чулуун нүүрсний дулаан дамжуулалт 22 МДж/кг.
3. Хүлэрт энэ утга нь 8-15 МЖ/кг хооронд хэлбэлздэг.
4. Шатахууны шахмал түлшний үнэ цэнэ 18.5-21 МДж/кг байна.
5. Орон сууцны барилгад нийлүүлсэн хий нь 45.5 MJ / кг үзүүлэлттэй байна.
6. Савласан хийн (пропан-бутан) хувьд энэ үзүүлэлт 36 MJ / кг байна.
7. Дизель түлш нь 42.8 МЖ / кг үзүүлэлттэй.
8. Янз бүрийн брэндийн бензиний хувьд үнэ нь 42-45 MJ / кг хооронд хэлбэлздэг.

Тодорхой утгууд

Шаталтын тодорхой утгыг хэд хэдэн түлшний материалын хувьд тооцоолсон. Эдгээр нь нэг нэгжийн шаталтаас үүсэх дулааны энергийн хэмжээг харуулсан физик хэмжигдэхүүнүүд юм. Энэ нь ихэвчлэн нэг килограмм (эсвэл шоо метр) joule-ээр хэмжигддэг. АНУ-д утгыг килограмм тутамд илчлэгээр тооцдог. Эдгээр коэффициентууд нь дулаан дамжуулалт юм. Тэдгээрийг лабораторид хэмжиж, дараа нь өгөгдлийг олон нийтэд нээлттэй тусгай хүснэгтэд оруулдаг. Эрчим хүчний нөөцийн дулаан дамжуулалт (түлшний шаталтыг өгдөг дулаан) өндөр байх тусам түлшийг илүү үр ашигтай гэж үздэг. Өөрөөр хэлбэл, нэг үр ашгийн хүчин зүйлтэй ижил суурилуулалтанд дулаан дамжуулах өндөр утгатай түлшний зарцуулалт бага байх болно.

Түлшний шаталтын тодорхой дулааныг бараг үргэлж дизайны тооцоонд (янз бүрийн тоног төхөөрөмжийг төлөвлөхдөө), мөн байшин, орон сууц, зуслангийн байшин гэх мэт халаалтын систем, тоног төхөөрөмжийг тодорхойлоход ашигладаг.

Шатахууны хэрэглээ бидний амьдралд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг гэдгийг хүн бүр мэддэг. Түлшийг орчин үеийн үйлдвэрлэлийн бараг бүх салбарт ашигладаг. Газрын тосноос гаргаж авсан түлшийг ихэвчлэн ашигладаг: бензин, керосин, дизель түлш болон бусад. Мөн шатамхай хий (метан болон бусад) ашигладаг.

Түлшний энерги хаанаас гардаг вэ?

Молекулууд атомуудаас бүрддэг гэдгийг бид мэднэ. Аливаа молекулыг (жишээлбэл, усны молекул) бүрдүүлэгч атомуудад хуваахын тулд энерги зарцуулах (атомуудын таталцлын хүчийг даван туулах) шаардлагатай. Туршилтаас харахад атомууд молекул болж нэгдэх үед (түлш шатаах үед ийм зүйл тохиолддог) энерги нь эсрэгээрээ ялгардаг.

Мэдэгдэж байгаагаар бас байдаг цөмийн түлшгэхдээ бид энэ тухай энд ярихгүй.

Түлш шатаах үед энерги ялгардаг. Ихэнхдээ энэ нь дулааны энерги юм. Туршилтаас харахад ялгарах энерги нь шатсан түлшний хэмжээтэй шууд пропорциональ байна.

Шаталтын тусгай дулаан

Энэ энергийг тооцоолохын тулд түлшний шаталтын хувийн дулаан гэж нэрлэгддэг физик хэмжигдэхүүнийг ашигладаг. Түлшний шаталтын хувийн дулаан нь түлшний нэгж массыг шатаах үед хэр их энерги ялгардагийг харуулдаг.

Энэ нь Латин q үсгээр тэмдэглэгдсэн байдаг. SI системд энэ хэмжигдэхүүнийг хэмжих нэгж нь J / кг байна. Түлш бүр өөрийн гэсэн шаталтын дулаантай байдаг гэдгийг анхаарна уу. Энэ утгыг бараг бүх төрлийн түлшээр хэмжсэн бөгөөд асуудлыг шийдвэрлэхдээ хүснэгтээс тодорхойлно.

Тухайлбал, бензиний хувийн шаталтын дулаан 46 000 000 Ж/кг, керосин ижил, этилийн спирт 27 000 000 Ж/кг байна. Түлшний шаталтын явцад ялгарах энерги нь энэ түлшний массын бүтээгдэхүүн ба түлшний шаталтын хувийн дулаантай тэнцүү гэдгийг ойлгоход хялбар байдаг.

Жишээнүүдийг авч үзье

Жишээ авч үзье. 10 грамм этилийн спирт 10 минутын дотор сүнсний дэнлүүнд шатсан. Согтууруулах ундааны чийдэнгийн хүчийг ол.

Шийдэл.Согтууруулах ундааг шатаах үед ялгарах дулааны хэмжээг ол.

Q = q*m; Q \u003d 27,000,000 Ж / кг * 10 г \u003d 27,000,000 Ж / кг * 0,01 кг \u003d 270,000 Ж.

Согтууруулах ундааны чийдэнгийн хүчийг олцгооё.

N \u003d Q / t \u003d 270,000 Ж / 10 мин \u003d 270,000 Ж / 600 с \u003d 450 Вт.

Илүү төвөгтэй жишээг авч үзье. m2 масстай усаар дүүргэсэн m1 масстай хөнгөн цагаан савыг зууханд t1 температураас t2 (0 ° C) хүртэл халаана.< t1 < t2

Шийдэл.

Хөнгөн цагааны хүлээн авсан дулааны хэмжээг ол:

Q1 = c1 * m1 * (t1 t2);

Усны хүлээн авсан дулааны хэмжээг ол:

Q2 = c2 * м2 * (t1 t2);

Устай саванд хүлээн авсан дулааны хэмжээг ол:

Шатаасан бензинээс ялгарах дулааны хэмжээг ол:

Q4 = Q3 / k * 100 = (Q1 + Q2) / k * 100 =

(c1 * m1 * (t1 t2) + c2 * м2 * (t1 t2)) / k * 100;