Combustibili. Randament

Combustibili. Randament. Proiect realizat de : Iordan Daniela si Huluba Irina.

Prin combustibili se înțelege orice substanță , sau amestecuri de substanțe , care in urma unei reacții chimice de ardere , produce o mare contitate de căldură . Din aceasta categorie , a combustibililor chimici , fac parte: carbu n i de pământ , țițeiul și gazele de sondă , gazele naturale , lemnul etc ..

Combustibilii sunt substanțe / compuși chimici care înmagazinează energie in structura lor . Printr -o reacție chimică exotermă ( denumită ardere sau combustie ) cu un oxidant ( aer sau oxigen în general) energia stocată este eliberată sub formă de căldură și uneori lumină . Căldura degajată prin ardere poate fi folosită în scopul creșterii temperaturii unui mediu sau poate fi transformată în lucru mecanic ..

Clasificarea combustibililor după proveniența și starea lor de agregare : - Naturali : paie , lemn , cărbunii , șisturile combustibile - Artificiali : mangalul , cocsul , brichetele de cărbune , deșeurile combustibile solide ( rumeguș , talaș , coji de semințe ) - Sintetici : benz i ne sintetice , care poate rezulta din hidrogenarea catalitică a cărbunilor , sau din gaz de sinteză (CO+H 2 ).

Combustibilii utilizați necorespunzător produc incendii , care conduc la pagube materiale sau la deteriorarea stării de sănătate a oamenilor ( afectarea căilor respiratorii , arsuri , orbire , uneori chiar moartea )..

Combustibili nucleari - Izotopii elementelor grele ( uraniu , thoriu , plutoniu ) Combustibilii solizi ( lemnul , mangalul , carbunii de pământ , cocsul ) conțin , pe lângă partea combustibilă (carbon și hidrogen ), umiditate și cenusă , care reduc puterea calorică . Combustibilii fosili sunt rămășite ale plantelor și animalelor care au trăit cu milioane de ani în urmă . Cărbunii fosili s-au format prin incarbonizarea ( îmbogațirea în carbon) a substanțelor de origine vegetală ( celuloza , lignina , rășini naturale , etc.); ei conțin un procent mai mare de carbon decât lemnul , și de aceea au o putere calorică superioară ..

Combustibilii lichizi sunt obținuți , în mare parte, prin prelucrarea țițeiului (petrol brut). Petrolul s-a format prin transformarea lentă a plantelor , și într -o mai mică masură a animalelor , depuse pe fundul mărilor interioare , în lipsa oxigenului ( transformare anaeroba ). Produsul rezultat în urma acestor transformări este țițeiul care a migrat , datorită mișcărilor tectonice , formând zăcăminte secundare din care se extrage în prezent . În zăcăminte , petrolul este îmbibat în straturi de nisip sau pietriș , și este înconjurat de straturi impermeabile de marna și argilă ..

România a intrat pe harta giganţilor petrolieri – Evenimentul Zilei.

Combustibilii gazoși prezintă o serie de avantaje față de cei lichizi sau solizi : se transporta ușor , prin conducte , permit reglarea condițiilor de ardere , arderea lor este lipsită de fum și cenusă , etc. Puterea calorică a hidrogenului lichid (120,91 MJ/kg) depășește cu mult pe cea a hidrogenului gazos . Astfel , el este folosit drept combustibil în propulsarea rachetelor ..

Caracteristici ale combustibililor. Pentru caracterizarea unui combustibil , în afară de starea fizică și de proveniență trebuie să i se mai cunoască compoziția chimică , puterea calorică , cantitatea de aer necesară arderii , temperatura gazelor de ardere etc. Compozitia combustibililor : Combustibilii solizi conțin diferite combinații organice ale elementelor C,H,S ( elemente combustibile ), O și N , alături de umiditate , (Wt) și substanțe minerale (Al) care dau cenușă ..

Combustibili lichizi , cu câteva excepții , provin din țiței și sunt de trei tipuri : gaze lichefiate , combustibili distilați , combustibili reziduali . Combustibilii lichizi distilați sunt : benzina , petrolul lampant , motorina Arderea combustibililor În vederea arderii unui combustibil , trebuie să se asigure mai întai , prezența simultană și a oxigenului și apoi să se producă aprinderea ..

Valoarea energetică a unui combustibil este determinată de cantitatea de căldură pe care o degajă la o ardere completă ; ea se exprimă prin puterea calorică ( calorifică ). Puterea calorică reprezintă cantitatea de căldură degajată de 1kg de combustibil solid, lichid sau de 1m 3 combustibil gazos , prin ardere completă . Unitatile pentru puterea calorica sunt : - solide , lichide MJ/kg sau kcal/kg (1MJ=10 6 J) gaze MJ/m 3 N sau kcal/m 3 N ( conditii normale ) În cazul arderii combustibililor în sobe , termocentrale , motoare cu ardere internă , apa rezultată părăsește coșul de evacuare sau țeava de eșapament sub forma gazoasă ( vapori ); de aceea , se ia în calcul puterea calorică inferioară a combustibililor ..

Combustibili pentru motoarele cu ardere internă. Motoarele termice utilizează drept sursă de energie un combustibil care arzând în anumite condiții în prezența aerului furnizează o cantitate de caldură ce se transformă în energie mecanică ..

Curiozități. Rezervele mondiale de gaze naturale ar putea ajunge pentru cel puțin 200 de ani ! Centralele pe gaze naturale care produc energie electrică sunt complementare surselor regenerabile de energie , fiind considerate un partener ideal în susținerea tranziției către un sistem energetic fără emisii de CO 2 !.

Concluzie. Combustibilii ne ajuăa extrem de mult în realizarea anumitor nevoi ale trăirii , însa sunt anumiți combustibili care dăunează . Fiecare resursa este importantă pentru noi , oamenii , și trebuie păstrată cu grijă ..

Randament. DEFINITIE - Raportul adimensional dintre lucrul mecanic util și lucrul mecanic consumat se numește randament. Prin randament se înțelege, în fizică și inginerie, un raport subunitar a două mărimi fizice scalare conservative care măsoară cât dintr-o anumită mărime a fost folosită util.

Randamentul de conversie electrică al pilelor de combustibil şi al altor sisteme de conversie energetică [15] Randamentul izoterm al pilelor de combustibil depinde de mărimea entropiei de reacţie care, atunci când este pozitivă implică randamente mai mari decât unitatea, deoarece se preia o parte din căldura mediului. Acest fenomen se întâlneşte în situaţii experimentale şi nu prezintă interes practic. Se pot constata, la restul reacţiilor, randamente teoretice foarte mari care depăşesc cu mult randamentul teoretic al ciclulul Carnot de 30-50%..

Randamentul global de conversie electrică al unei pile de combustibl este superior celui al sistemelor cu motor termic. Totuşi, în mod practic, datorită polarizării interne a pilei, căderilor de tensiune etc. se obţin randamente de 50- 60% care sunt destul de mari, faţă de alte procedee practice de conversie, dar semnificativ mai mici decât cele teoretice..

Tabelul puterilor calorice al combustibililor. descărcare (14).jfif.