Puterea calorică a lemnului de foc
Cantitatea de căldură degajată în timpul arderii lemnului de foc depinde de tipul de lemn și de conținutul de umiditate al lemnului. Umiditatea reduce puterea calorică a lemnului de foc, deoarece apa evaporată duce o parte din energia termică. Pierderile de umiditate depind puțin de temperatura inițială a lemnului de foc (mai precis, apa din ele) și sunt luate egale cu 0,63 kWh per kilogram de apă.
Lemnul de foc din lemn de esență tare absolut uscat produce aproximativ 5 kWh de căldură per kilogram de lemn de foc.
Lemnul de foc de conifere absolut uscat oferă aproximativ 5,2 kWh de căldură per kilogram de lemn de foc, datorită diferenței chimice a lemnului lor.
În condiții reale, este imposibil să se obțină uscăciunea perfectă, prin urmare tabelul de mai jos arată puterea calorică a lemnului de foc din diferite tipuri de lemn la un conținut de umiditate de 15% și pentru comparație cu alte tipuri de combustibil:
| Tipul de combustibil | Puterea calorică a materialului, kWh/kg (MJ/kg) | Densitatea materialului, kg/dm³ | Densitatea de încărcare, kg/m³ | Puterea calorică a lemnului de foc, kWh/m³ |
|---|---|---|---|---|
| Fag, frasin | 4,2 (15) | 0,74 | 480 | 2016 |
| Stejar | 4,2 (15) | 0,69 | 470 | 1974 |
| mesteacăn | 4,2 (15) | 0,65 | 450 | 1890 |
| zada | 4,3 (15,5) | 0,58 | 420 | 1806 |
| Pin | 4,3 (15,5) | 0,52 | 360 | 1548 |
| molid | 4,3 (15,5) | 0,44 | 330 | 1419 |
| păcură | 12 (43) | 0,84 | 840 | |
| Cărbune | 7,8-9,8 (28-35) | 0,6-1,9 |
Deși puterea calorică în masă a lemnului de conifere este mai mare decât cea a lemnului de esență tare, dar datorită densității mai mici a lemnului, puterea calorică volumetrică specifică a lemnului de foc de conifere este mai mică decât cea a lemnului de esență tare. Lemnele de foc de conifere ocupă mai mult spațiu și arde mai repede.
Un metru cub de lemn de foc uscat de foioase poate înlocui 200 de litri de ulei, 200 de metri cubi de gaz natural. Energia extrasă din lemn de foc este de asemenea de origine solară. Dar, în același timp, spre deosebire de petrol, cărbune și gaz, lemnul este o resursă regenerabilă. Lemnul de foc ca tip de biocombustibil este o sursă de energie regenerabilă.
energie de combustibil. Puterea termică specifică a combustibilului
Teorie > Fizica clasa a 8-a > Fenomene termice
În natură, există multe substanțe combustibile care eliberează căldură atunci când sunt arse. Acestea sunt lemne de foc, cărbune, petrol, alcool, gaz etc.
Cu toate acestea, doar acele substanțe combustibile care au o căldură specifică de ardere ridicată, o temperatură scăzută de aprindere și absența produselor de combustie nocive pot fi considerate combustibil.
Cu cât se eliberează mai multă căldură în timpul arderii combustibilului, cu atât mai bine. Această energie poate fi folosită pentru a încălzi o locuință, a conduce diverse mecanisme sau a genera energie electrică.
Pentru a încălzi o casă, cărbunele este necesar de câteva ori mai puțin decât lemnul de foc uscat, deoarece diferite tipuri de combustibil de aceeași masă emit cantități diferite de căldură în timpul arderii complete. Este posibil să se compare cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii diferitelor tipuri de combustibil folosind o cantitate fizică - căldura specifică de ardere.
Cantitatea fizică care arată cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii complete a unui combustibil care cântărește 1 kg se numește căldură specifică de ardere a combustibilului.Căldura specifică de ardere este notă cu litera q. Unitatea de căldură specifică de ardere este 1 J/kg.
Căldura specifică de ardere este determinată experimental folosind instrumente destul de complexe.
Rezultatele datelor experimentale sunt date în .
Formula de calcul pentru cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii complete a combustibilului:
Q = q*m
unde Q este cantitatea de căldură eliberată (J),
q este căldura specifică de ardere (J/kg),
m este masa combustibilului ars (kg).
| EXEMPLE DE REZOLVARE A PROBLEMELOR | ||
| Sarcina numărul 1. Câtă căldură se eliberează atunci când se ard 15 kg de cărbune? | ||
| Dat: m \u003d 15 kgq \u003d 3,4 * 107 J / kg | Soluție: Q \u003d q * mQ \u003d 3,4 * 105 J / kg * 15 kg \u003d 510000000 J Răspuns: Q \u003d 510000000 J | |
| Q=? | ||
| Sarcina numărul 2.10 grame de alcool etilic au ars într-o lampă cu spirt în 10 minute. Găsiți puterea lămpii spirituale | ||
| Dat: m = 10 gq = 27.000.000 J/kg | SI0,01 kg | Soluție: Să aflăm cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii alcoolului: Q \u003d q * mQ \u003d 27.000.000 J / kg * 10 g \u003d 27.000.000 J / kg * 0,01 kg \u003d 270.000 Să găsim puterea J. aragaz cu alcool: N \u003d Q / t \u003d 270.000 J / 10 min \u003d 270.000 J / 600 s \u003d 450 W. Răspuns: N = 450 W |
| N-? | ||
| Sarcina #3Pepită de aur Camel are o masă de 9,3 kg și o temperatură de 15 °C. Care este punctul de topire al aurului dacă ar fi nevoie de 1892 kJ de căldură pentru retopire? | ||
|
Dat: m = 9,3 kgt1 \u003d 15 ° Сλ \u003d 0,67 * 105 J / kg |
SI67000 J1892000 J |
Soluție: Aflați cantitatea de căldură primită de aur pentru încălzirea până la punctul de topire: Q1 = c*m*(ttopi — t1); Q1 +Q2 = Qtopi |
| ttopi ? | ||
| Substanţă | q, J/kg | Substanţă | q, J/kg |
| Pudra | 0,38*107 | Cărbune | 3,4*107 |
| Lemn de foc uscat | 1,0*107 | Gaz natural | 4,4*107 |
| Turbă | 1,4*107 | Ulei | 4,4*107 |
| Cărbune | 2,7*107 | Benzină | 4,6*107 |
| Alcool | 2,7*107 | Kerosenul | 4,6*107 |
| Antracit | 3,0*107 | Hidrogen | 12*107 |
Teorie | Calculatoare | GDZ | Tabele și semne | Schimbare | Harta site-ului principal
Tocarea si recoltarea lemnului de foc
grămada de lemne
coș pentru lemne de foc
Transport lemne de foc
Majoritatea lemnului de foc este în formă de buștean. Tehnologia de realizare a buștenilor este simplă: trunchiurile copacilor și ramurile groase sunt tăiate în segmente de 40-60 cm lungime () și apoi împărțite cu un topor în direcția longitudinală în părți mai mici, cu o suprafață de capăt de până la 100 cm². Pentru despicare, este mai convenabil să folosiți un topor special de despicare, a cărui lamă are forma unei pane cu un unghi de aproximativ 30 °. Un satar poate despica chiar si cele mai groase cale cu o forta de impact mai mica. Când tăiați cu un topor, în special cuți groși, există o mare probabilitate ca lama să se blocheze în fisura formată în cală. Apoi, ca să străpungă sau să elibereze securea, se răstoarnă securea cu capul înțepenit și se lovesc de cealaltă cale cu patul.
Atitudinea corectă în timpul tăierii lemnului de foc este picioarele mai largi decât umerii. Acest lucru va preveni rănirea în cazul unei rateuri, a unei lovituri proaste sau a unei spargeri a toporului. De asemenea, pentru comoditate, cel mai bine este să plasați calea la înălțimea centurii unei persoane, cel mai adesea o folosesc ca suport - o bucată foarte groasă și groasă de copac rotund.
Lemnul de foc de mesteacăn este considerat cel mai „fierbinte”, iar lemnul de foc de aspen este considerat „cel mai rece”.
Un coș de lemne de foc este folosit pentru a transporta lemne de foc.
