2. Згоряння. Питома теплота згоряння палива.

Розглянуті речовини здатні до згоряння за різних температур. Згорянням називають високотемпературні реакції окиснення різних видів палива: нафти, газу тощо. Унаслідок згоряння виділяється енергія. Кількість теплоти, що виділяється у разі повного згоряння палива, пропорційна його масі: Q = qm.         (8), де q - питома теплота згоряння палива.

Питома теплота згоряння палива дорівнює кількості теплоти, що виділяється під час повного згоряння 1 кг палива. У СІ питому теплоту згоряння палива вимірюють у джоулях на кілограм: [q] = Дж/кг. Наприклад, питома теплота згоряння бензину дорівнює 4,4·10⁷ Дж/кг.

У замкненій системі можливі процеси теплообміну між різними тілами (кристалічними, аморфними, рідкими, газами). У цій системі можуть одночасно відбуватися випаровування, плавлення, згоряння.

3. Рівняння теплового балансу.

Із закону збереження енергії маємо, що під час теплообміну між двома тілами енергія, яку у вигляді теплоти віддає одне тіло, має дорівнювати енергії, що отримує друге тіло.

Розглянемо теплообмін усередині системи, що складається з кількох тіл, які мають спочатку різні температури, наприклад, система з води і шматка льоду. Ця система достатньо ізольована і її внутрішня енергія не змінюється (замкнена система).

Робота в середині системи не виконується. Тоді за першим законом термодинаміки зміна внутрішньої енергії будь-якого тіла системи дорівнює кількості теплоти, відданій або набутій цим тілом до настання теплової рівноваги всередині системи: ∆U_i = Q_i.

Додавши подібні вирази для всіх тіл довільної замкненої системи і врахувавши, що сумарна внутрішня енергія не змінюється, тобто ∆U₁ +∆ U₂ + … + ∆ U_n = 0, одержимо таке рівняння: Q₁ + Q₂ + … +  Q_n = 0

Це - рівняння теплового балансу; Q₁, Q₂, … ,  Q_n - кількості теплоти, яких набули (Q > 0) або віддали (Q < 0) тіла системи. Рівняння теплового балансу спочатку було знайдено експериментально із спостережень теплообміну між тілами в калориметрі.

Запитання для самоперевірки

1. За якою формулою визначають кількість теплоти, затрачуваної на плавлення кристалічного тіла довільної маси чи виділеної під час тверднення цього тіла?

2. Що називають питомою теплотою плавлення?

3. За якою формулою визначають кількість теплоти, яка виділяється під час згоряння довільної маси певного палива?

4. Що називають питомою теплотою згоряння палива?

5. Що називають рівнянням теплового балансу? Як його записують і читають?

Теплове розширення тіл. План

1. Теплове розширення твердих тіл, рідин і газів.

2. Причини теплового розширення.

3. Характеризуємо теплове розширення твердих тіл.

4. Теплове розширення у природі й техніці.

  Якщо ви спостережливі, то, напевне, звернули увагу на такі факти. Електричні проводи влітку провисають набагато сильніше, ніж узимку, тобто влітку вони є довшими. Якщо набрати повну пляшку холодної води й поставити в тепле місце, то згодом частина води з пляшки виллється, тому що під час нагрівання вода розширюється. Повітряна кулька, винесена з кімнати на мороз, зменшується в об'ємі. Під час нагрівання повітря в колбі розширюється й частина його виходить із колби — це видно з бульбашок повітря, що виходять із трубки.

Рис. 2.30. Рис.2.31.