燃料燃烧产生的热量从哪里来
燃木真火壁炉原理
燃木真火壁炉原理燃木真火壁炉是一种传统的取暖设备，使用木材作为燃料，通过燃烧木材产生的真实的火焰和热量来提供室内取暖。
它的原理主要包括燃烧过程和传热过程。
燃烧过程是指木材在被点燃后与空气中的氧气发生化学反应，产生火焰和热能的过程。
首先，木材中的碳氢化合物和其他有机物质在高温条件下发生热解，产生可燃气体和焦炭。
可燃气体主要为一氧化碳和甲烷，它们与空气中的氧气反应，产生二氧化碳和水蒸气，并释放出大量的热能。
真火的形成主要与可燃气体的点燃和燃烧速率有关。
当木材被点燃后，由于火焰的热辐射作用下，几乎木材表面的气体都能被加热到点燃温度。
此时，点燃气体继续产生，并通过对流和蒸发传递到燃烧面上，形成“火球”。
火球中的燃烧气体继续膨胀和加热，从而推动火焰的上升。
燃烧过程中释放的热能主要通过辐射、对流和传导等方式传递到周围环境中。
辐射是指火焰和燃烧物表面的热量通过电磁波传递到其他物体上的过程。
对流是指火焰周围的气体因加热而产生的密度不同而产生的气流，将热量传递到其他物体。
传导是指火焰直接接触到其他物体时，热量通过分子间的碰撞传递到其他物体。
木材本身的物理特性也影响着燃烧的效果和热量的产生。
例如，木材的含水率、密度和热值等因素都会影响燃烧过程中的火焰形成和热量释放。
含水率过高的木材会消耗较多的热量来蒸发水分，降低燃烧效率。
较重密度的木材燃烧时释放的热量相对较高，因此更适合作为壁炉的燃料。
总的来说，燃木真火壁炉的原理是通过燃烧木材产生的火焰和热能来提供室内取暖。
其中，燃烧过程包括木材的热解和气体的燃烧，而热能的传递通过辐射、对流和传导等方式完成。
在使用燃木真火壁炉时，需要注意选择合适的木材，并定期对壁炉进行清洁和维护，以确保其安全和高效运行。
燃料的热值、热机效率
采用先进的燃烧和冷却技术，提高燃 气轮机的热效率和可靠性。
智能化控制技术的应用
智能燃烧控制
通过实时监测和优化燃料配比，实现高 效、低污染燃烧。
VS
远程监控和维护
利用物联网和大数据技术，实现燃机设备 的远程监控和维护，提高设备的可靠性和 安全性。
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机械设计
热机的机械设计，如气缸 压力、气阀设计等，也会 影响热机效率。
提高热机效率的途径
改善燃烧条件
通过优化燃烧室设计和氧气供应， 提高燃料的燃烧效率和放热量。
降低热量损失
通过改进热机的保温和散热设计， 减少热量损失，提高热机效率。
提高机械设计水平
通过改进机械设计，提高气缸压力 和气阀性能，从而提高热机效率。
05
未来发展方向
新型燃料的研发
生物燃料
利用生物质资源，如废弃物、农作物等，通过生物发酵或热解等方法制备，具 有可再生、低污染的优点。
氢燃料
氢是高效、清洁的能源，通过燃料电池技术可实现高效能量转换，是未来交通 和工业领域的重要发展方向。
高效热机的设计
超临界机组
利用超临界压力的蒸汽循环，提高发 电效率和减少环境污染。
汽车发动机
汽车发动机的热效率
汽车发动机的热效率是指发动机输出的机械 功与燃料燃烧产生的热量之比。提高热效率 可以降低油耗，减少尾气排放，提高燃油经 济性。
燃料热值对汽车发动机的 影响
燃料的热值是指单位质量的燃料完全燃烧时 所释放出的热量。不同燃料的热值不同，对
汽车发动机的性能和油耗也有影响。
航空发动机
燃料的物理结构也会影响其热值，如煤粉 的热值高于相同质量的块煤。
温度和压力
空气干燥基高位发热量
空气干燥基高位发热量空气干燥基高位发热量是指单位质量的燃料在干燥基状态下完全燃烧产生的热量。
空气干燥基发热量是衡量燃料燃烧能力的一个重要指标，对于燃料的选择和利用具有重要意义。
空气干燥基发热量与燃料的组成和含水量密切相关。
燃料主要由碳、氢、氧等元素组成，其中碳和氢是燃料的主要能量源。
空气中的氧气与燃料中的碳和氢发生反应，产生二氧化碳和水，释放出大量的能量。
而燃料中的氧气和氢元素结合形成水蒸气的反应也会释放出能量。
因此，燃料的含水量越高，其空气干燥基发热量越低。
空气干燥基发热量通常以单位质量的燃料所释放的能量来计算，常用的单位是千焦耳/克。
不同燃料的空气干燥基发热量也不同。
例如，煤炭的空气干燥基发热量约为23-35千焦耳/克，石油的空气干燥基发热量约为42-46千焦耳/克，天然气的空气干燥基发热量约为50-55千焦耳/克。
空气干燥基发热量的计算可以通过实验方法或理论方法进行。
实验方法是将燃料样品放入一个封闭的容器中，在氧气的存在下进行完全燃烧，并测量产生的热量。
理论方法是利用化学平衡方程和燃料的元素分析数据，计算出燃料在完全燃烧时产生的热量。
空气干燥基发热量的高低对于燃料的利用效率和能源转化效率有着重要的影响。
燃料的空气干燥基发热量越高，单位质量的燃料所释放的能量就越大，其燃烧效果也越好。
因此，在能源利用和燃料选择时，空气干燥基发热量是一个重要的考虑因素。
在实际应用中，我们常常通过燃料的空气干燥基发热量来评估燃料的热值和能源利用效率。
通过比较不同燃料的空气干燥基发热量，我们可以选择合适的燃料来满足不同的能源需求。
同时，空气干燥基发热量还可以用来评估燃料的质量和燃烧性能，对于提高燃料的利用效率和减少燃烧产生的污染物也具有重要意义。
空气干燥基发热量是衡量燃料燃烧能力的一个重要指标，对于燃料的选择和利用具有重要意义。
通过比较不同燃料的空气干燥基发热量，我们可以选择合适的燃料来满足不同的能源需求，并评估燃料的质量和燃烧性能。
燃料完全燃烧放出热量的计算公式
燃料完全燃烧放出热量的计算公式燃料完全燃烧时会放出热量，这是由于化学反应中的能量转化而产生的。
燃料的完全燃烧是指在充足的氧气存在下，燃料与氧气发生化学反应，生成二氧化碳和水，同时释放出大量的热量。
燃料的完全燃烧是一种放热反应，其热量的计算可以通过以下公式进行：燃料完全燃烧释放的热量 = （燃料质量）×（燃料的燃烧热）其中，燃料质量是指燃烧过程中所使用的燃料的质量，单位通常为克或千克；燃料的燃烧热是指单位质量燃料在完全燃烧时所释放出的热量，单位通常为焦耳/克或焦耳/千克。
燃料的燃烧热是一个物质的性质，不同的燃料具有不同的燃烧热。
常见的燃料如煤、石油、天然气等都具有指定的燃烧热。
例如，煤炭的燃烧热通常为25-35兆焦耳/千克，石油的燃烧热为40-45兆焦耳/千克，天然气的燃烧热为35-45兆焦耳/千克。
在应用这个公式计算燃料完全燃烧释放的热量时，需要确定燃料质量和燃料的燃烧热。
首先，需要准确测量燃料的质量，可以使用天平等工具进行测量。
其次，需要查找相应燃料的燃烧热数值，可以通过参考相关文献、手册或者燃料供应商提供的信息来获取。
以煤炭为例，假设燃料质量为1千克，煤炭的燃烧热为30兆焦耳/千克，那么根据上述公式，燃料完全燃烧释放的热量为（1千克）×（30兆焦耳/千克）= 30兆焦耳。
对于不同的燃料，可以通过相应的燃烧热数值和燃料质量来计算燃料完全燃烧释放的热量。
这个计算结果对于工业生产、能源利用等方面具有重要的意义。
准确计算燃料的燃烧热量有助于合理安排燃料的使用和节约能源。
燃料的完全燃烧是一种高效的能量转化过程，通过将化学能转化为热能，可以应用于各个领域，如发电、供暖、烹饪等。
然而，在实际燃烧过程中，由于各种因素的影响，如不完全燃烧、热损失等，燃料的实际燃烧效率通常低于理论值。
因此，在实际应用中，需要进一步考虑这些因素，并进行相应的修正。
燃料完全燃烧放出热量的计算公式为（燃料质量）×（燃料的燃烧热），这个公式可以用于计算燃料完全燃烧释放的热量。
壁炉制暖的原理
壁炉制暖的原理
壁炉制暖是通过燃烧木材、煤炭、天然气或其他可燃物来产生热量，从而加热室内空气的一种方式。
其原理可以归纳为燃烧、传导、辐射和对流。
首先，燃烧是壁炉制暖的核心原理。
壁炉内的可燃物开始燃烧时，燃料与空气中的氧气发生反应，并产生燃烧所需的热量。
不同的燃料燃烧产生的热量不同，因此选择适合的燃料对于壁炉的制暖效果至关重要。
其次，传导是指热量通过物质的传导而传递。
壁炉内的燃料在燃烧过程中会释放出热能，进而通过壁炉的壁体传导到周围的空气中。
墙面和地面等固体物体可以吸收和存储热能，以保持室内的温度。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递。
当壁炉内的可燃物燃烧时，产生的高温热气会通过辐射方式向室内空间辐射热量。
这种辐射热量可以直接照射在人体上，让人感觉到温暖。
辐射热量的传递方式与传导不同，不依赖于空气的流动。
最后，对流是指热量通过流动的传递方式进行。
壁炉制暖产生的热量会使周围空气升温并膨胀，变得轻盈。
轻盈的热空气会不断上升，造成上升气流。
当上升的热空气达到一定高度时，会与冷空气形成对流。
冷空气下沉，形成下降气流，形成热空气不断流动的对流运动。
这种对流运动使得室内空气均匀受热，从而增加了热量传递的效率。
综上所述，壁炉制暖的原理是通过燃烧产生热能，然后通过传导、辐射和对流的方式将热量传递给室内空气，从而实现加热室内空间的目的。
壁炉制暖能够提供热量和舒适的环境，而且还具有装饰效果，成为许多家庭的首选暖气设备。
燃烧的原理是什么
燃烧的原理是什么
燃烧的原理是指物质在氧气存在下，释放化学能量的过程。
燃烧通常涉及三个基本要素：燃料、氧气和燃烧温度。
燃料可以是固体、液体或气体，它与氧气发生反应，产生二氧化碳、水和能量。
燃烧的反应可以用简化的化学方程式表示：
燃料 + 氧气→ 二氧化碳 + 水 + 能量
在燃烧过程中，热能和光能被释放出来。
其中，热能是由于化学反应释放出的能量，导致气体和周围物质的温度升高。
光能则表现为火焰的亮度和颜色。
燃烧是一种氧化反应，也称为氧化燃烧。
燃料内部的化学键被氧气断裂，然后形成新的键以产生二氧化碳和水。
化学反应中，能量被吸收和释放。
在燃烧过程中，燃料的化学能转化为热能和光能。
燃料的燃烧需要满足三个条件：燃料、氧气和燃烧温度必须同时存在。
缺一不可。
燃烧过程可以是自然的，也可以通过外部提供燃烧物质和氧气来创造、控制。
燃烧在日常生活中具有广泛的应用，如烹饪、取暖、交通工具驱动等。
然而，燃烧也会产生烟雾、废气和温室气体等污染物。
因此，在燃烧过程中要采取控制措施，以减少对环境和健康的影响。
物质的燃烧热与生成焓的计算
物质的燃烧热与生成焓的计算燃烧是一种常见的化学反应，通过与氧气的反应，物质在释放能量的同时生成新的产物。
燃烧反应中，燃料物质的燃烧热是评价燃料能量的重要指标。
而生成焓则是描述新产物的能量变化的指标。
在化学中，我们可以通过计算来确定物质的燃烧热和生成焓。
一、燃烧热的计算方法燃烧热是在恒定压力下燃料完全燃烧时所释放的能量。
在计算燃料的燃烧热时，可以使用如下的计算公式：燃烧热 = 燃料燃烧释放的热量 / 燃料的质量通常，燃料的燃烧热是以每克燃料释放的热量来表示的。
因此，在实际计算中，我们需要知道燃料燃烧时释放的热量以及燃料的质量。
燃料的燃烧热可以通过实验测定得到，或者通过计算近似估算。
在实验测定中，通常会采用燃烧热计或者弹簧式卡计来测定燃料的燃烧热。
而在计算估算中，常常根据烃类燃料的结构和元素组成来估算燃烧热。
二、生成焓的计算方法生成焓是描述化学反应生成产物时所变化的能量的物理量。
在计算生成焓时，可以使用如下的计算公式：生成焓 = 生成物的焓 - 反应物的焓生成物和反应物的焓可以通过化学平衡方程以及相应物质的热力学数据来确定。
化学平衡方程中的系数表示了化学反应的摩尔比率，而热力学数据中的热化学方程则包含了物质的生成焓。
在计算生成焓时，需要注意保持平衡方程中的摩尔比率和物质计量单位的一致性。
如果平衡方程中的反应物和生成物的摩尔比率不为1:1，那么在计算生成焓时需要进行系数修正。
三、举例说明以甲烷燃烧为例，甲烷(CH4)在恒定压力下完全燃烧生成CO2和H2O。
我们可以通过燃烧热和生成焓的计算来理解燃烧反应的能量变化。
首先，根据实验测定的数据，甲烷的燃烧热为891 kJ/mol。
假设完全燃烧1 mol甲烷，则释放的热量为891 kJ。
其次，根据化学平衡方程，甲烷燃烧生成1 mol CO2和2 mol H2O。
根据热化学方程，CO2和H2O的生成焓分别为-393.5 kJ/mol和-285.8kJ/mol。
因此，甲烷燃烧生成的焓变为(-1)(-393.5 kJ/mol) + (-2)(-285.8kJ/mol) = -891 kJ。
直燃机燃烧器效率计算公式
直燃机燃烧器效率计算公式引言。
直燃机燃烧器是用于将燃料燃烧产生热能的设备，其效率的高低直接影响着能源利用的效果。
因此，了解直燃机燃烧器的效率计算公式对于提高能源利用率具有重要意义。
本文将介绍直燃机燃烧器的效率计算公式及其应用。
直燃机燃烧器效率计算公式。
直燃机燃烧器的效率通常由燃料燃烧产生的热能与燃料的理论热能之比来表示。
其计算公式如下：燃烧器效率= (实际燃料燃烧产生的热能/ 理论燃料燃烧产生的热能) ×100%。
其中，实际燃料燃烧产生的热能可以通过测量燃料燃烧产生的热量来获取，而理论燃料燃烧产生的热能则可以通过燃料的热值和燃料的完全燃烧反应来计算得出。
实际燃料燃烧产生的热能的测量通常使用燃烧试验来进行。
在燃烧试验中，将一定量的燃料放入燃烧器中，经过一定时间的燃烧后，测量燃烧产生的热量即可得到实际燃料燃烧产生的热能。
而理论燃料燃烧产生的热能的计算则需要考虑燃料的热值和燃料的完全燃烧反应。
燃料的热值是指单位质量或单位体积燃料在完全燃烧时所释放的热量，通常以kJ/kg或kJ/m³来表示。
而燃料的完全燃烧反应是指燃料与氧气在适当条件下发生的完全燃烧反应，其产生的热量可以通过燃料的化学方程式来计算得出。
应用举例。
为了更好地理解直燃机燃烧器效率计算公式的应用，我们可以通过一个具体的例子来说明。
假设某直燃机燃烧器使用天然气作为燃料，其燃料的热值为40MJ/m³。
在进行燃烧试验后，测得燃烧产生的热量为30MJ/m³。
则该燃烧器的效率可以通过以下步骤来计算：首先，计算理论燃料燃烧产生的热能。
根据燃料的热值和燃料的完全燃烧反应，可以得到理论燃料燃烧产生的热能为40MJ/m³。
然后，计算燃烧器的效率。
根据燃烧器效率计算公式，可以得到燃烧器的效率为(30MJ/m³ / 40MJ/m³) × 100% = 75%。
因此，该直燃机燃烧器的效率为75%。
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热量用于做功。
• 在实际使用过程中，燃料很难完全燃烧， 所放出的热量也不可能完全得到利用。
一部分传递给水（利用）
天然气烧水
一部分传递给盛水容器、 炉子以及散失到空气中 （损失）
• 因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全 燃烧，同时尽可能减少各种热损失。
387千克, 4.6×107J/kg
5.夏天,在每平方米的面积上,太阳光每小 时辐射内能平均为3.6×106J.有一种太 阳能热水器15根真空管有效面积为 1.35m2,能把接收到的太阳能的50％转化 为水的内能.如果每天接收太阳能时间以 10h计算,可将质量为100kg温度为20℃ 的水加热到多高到温度?
1千克汽油完全燃烧时所放出的热量是4.6×107焦
为什么我国“长征3号”火箭用的燃料是氢 而不是汽油 ？ 氢燃料密度比较小，热值大
5、有关热值的计算
或
例1：已知汽油的热值是4.6×107焦/千克， 则完全燃烧5千克汽油放出的热量是多少？
例2：已知煤气的热值是3.9×107焦/米3， 则完全燃烧10米3煤气放出的热量是多少？
1、完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质 量为多少千克的水温度从20 ℃升高到 100 ℃(不计热损失) ?(热值为3×107J/kg) 2、把一锅水烧开,说法正确的是--------- ( C ) A 用汽油比用酒精多费燃料 B 用柴油比用无烟煤省燃料 C 用木炭比用干木柴省燃料 D 因为需要的热量不知道,所以不能确定 (对照热值表)
3、一杯煤油倒掉一半，以下说法正确的是（ A ） A 比热和热值均不变 B 比热和热值均减少一半 C 比热减少一半，热值不变 D 热值不变，比热减少一半 4、现有5千克汽油，完全燃烧了3千克，放出 的热量可以使多少千克的水温度从15℃升高 到100℃，这时剩下的汽油的热值为多少？ (热值为4.6×107J/kg)
与燃料的热值（q）和质量（m）有关
一千克某种燃料完全燃烧时放出 的热量
1、单位：焦耳/千克（J/kg）。
2、热值是物质的特性，不同物质热值一般不同 3、意义：q酒精=3.0×107J/kg 1千克酒精完全燃烧时放出的热量为3.0×10 焦
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4、常见燃料的热值
汽油的热值为多大？说出表示的意义。 4.6×107焦/千克
燃烧:化学能 燃料燃烧产生的热量从哪里来?
液 化 石 油 气
内能
液 态 氢
汽油或柴油
燃料中的化学能转化为内能而释放的热量。
为什么火箭用的燃 料是氢而不是汽油?
由于化学成燃烧1千克酒精，能放出多少的热量， 你能计算了吗？燃料燃烧产生的热量又与什么 因素有关呢？
5、有关热值的计算
【例3】已知酒精的热值是3.0x107焦/千克， 则完全燃烧20克酒精放出的热量是多少？
Q = q m = 3.0x107焦/千克 ×0.02千克 解： = 6 x105焦 答：（略）
如果这些热量用于加热2千克20 ℃的冷水，假 设60%被水吸收，则能使水温达到多少℃？ Q吸 6×105 焦 ×60% Δt水 = c m = 4.2×103 焦/(千克.℃)×2千克 水 水 ≈ 42.9 ℃ t = t0 + Δt水 = 20 ℃ + 42.9 ℃ = 62.9 ℃
汽车的能耗
从图中可见，1千克汽油在汽缸内完全燃烧 时放出的能量，大约只有25%用于做功， 而其余的75%能量则是损耗掉了。损耗掉 的能量包括排气管排出的废气带走的内能 和传给散热器散失的内能。
而用于做功的25% 的能量中，大约有30% 用于发动机的 水箱循环和空调工作，大约有17% 消耗在传动装置上， 只有53% 用于驱动车轮推动汽车前进。汽车前进时，需 要克服地面阻力和空气阻力，空气阻力随着汽车速度的 提高而增加。综合考虑上述各种因素，整辆汽车的总效 率约为13%。 2014年年底，我国机动车保有量达2.64亿辆，其中汽 车1.54亿辆，年需要燃油超过2.3亿吨。汽车燃油消耗 约占燃油总消耗的55%。汽车在给人们的出行带来便利 的同时，也带来了能源消耗、尾气污染的大幅度增加。
【练习】如果汽车一天使用了50升汽油，已知汽 油的密度为0.8×103千克/米3，已知汽油的热值 是4.6x107焦/千克，计算放出多少热量？
3千克/米3×0.05米3 解： 先审题。 已知什么？求什么？ 0.8 × 10 m = ρv =
=
40千克
Q = q m = 4.6x107焦/千克 ×40千克