Kuro degimo šiluma

Šioje temoje nagrinėjama kuro degimo šiluma, jos svarba ir apskaičiavimas. Aptariami įvairūs kuro tipai, jų degimo šiluma, kokybės rodikliai, bei pateikiamas pavyzdinis uždavinio sprendimas, iliustruojantis, kaip apskaičiuoti šilumos kiekį. Taip pat, apžvelgiami pagrindiniai veiksniai nulemiantys kuro efektyvumą, ir trumpai apibūdinamas malkų naudojimas Lietuvoje.

Kuro degimo šiluma
Skirtingas kuras išskiria skirtingą šilumos kiekį. Palyginimui naudojama degimo šiluma (\(q\)) – šilumos kiekis, išsiskiriantis sudegant 1 kg kuro (J/kg). Pvz., sausų malkų \(q = 1,0 \times 10^7 \text{ J/kg}\), gamtinių dujų – \(4,9 \times 10^7 \text{ J/kg}\) (beveik 5 kartus efektyviau). Bendras šilumos kiekis (\(Q\)) apskaičiuojamas: \(Q = qm\).
Kuro kokybės rodikliai
Svarbūs kuro kokybės rodikliai: degimo šiluma (šiluma, išsiskirianti sudegant 1 kg), šilumingumas (aukščiausia degimo temperatūra), peleningumas (liekanos po degimo), drėgnis (vandens kiekis). Pvz., durpių šilumingumas – \(1500\) - $$ 1600 \text\circ C$$, drėgnis – 40-50%, benzino – $$ 2100 \text\circ C$$, drėgnis – 0%. Drėgną kurą neapsimoka toli vežti.
Malkų naudojimas Lietuvoje
Lietuvoje dažnai naudojamos malkos, skirstomos pagal kietumą: kietos (ąžuolas, sodo medžiai), pusiau kietos (beržas, uosis, klevas), minkštos (eglė, liepa, drebulė). Šilumingumas priklauso nuo vandens kiekio. Rekomenduojamas drėgnis – \(15\)-\(20%\). Medžius geriausia kirsti žiemą (drėgnis \(\sim 35\%\)), pavasarį – \(\sim 50\%\).
Šilumos šaltiniai
Žemė šildoma įvairių šaltinių: Saulės, ugnikalnių (pavadintų pagal romėnų ugnies dievą), geizerių (iš islandiško žodžio 'geysa' – 'trykšti'). Daug šilumos gaunama deginant kurą (anglį, mazutą, dujas, durpes, malkas, benziną). Kuras dega, kai pasiekia užsidegimo temperatūrą, nes nutrūksta ryšiai tarp dalelių. Atsiskyrusios dalelės jungiasi su deguonimi, susidaro nauji junginiai, išsiskiria šiluma.
Uždavinio apie vandens šildymą sprendimas
Uždavinys: Kiek \(50 \text{ °C}\) vandens galima sušildyti iki \(75 \text{ °C}\), sudeginus 1 kg durpių (visa šiluma kaitina vandenį)? Sprendimas: šilumos balansas – durpių išskirta šiluma \(Q_1 = q(\text{durpių}) * m(\text{durpių})\), vandens gauta šiluma \(Q_2 = c(\text{vandens}) * m(\text{vandens}) * (t_2 - t_1)\). \(Q_1 = Q_2\). Vandens masė: \(m(\text{vandens}) = (q(\text{durpių}) * m(\text{durpių})) / (c(\text{vandens}) * (t_2 - t_1))\). Įstačius vertes (\(q(\text{durpių}) = 1,4 \times 10^7 \text{ J/kg}, m(\text{durpių}) = 1 \text{ kg}, c(\text{vandens}) = 4200 \text{ J/(kg·°C)}, t_1 = 50 \text{ °C}, t_2 = 75 \text{ °C}\)), gauname \(m(\text{vandens}) \approx 133 \text{ kg}\).

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com