1.6 Закон постоянства сумм теплот сгорания.

Применив 1 закон термодинамики к химическим реакциям и заменив изменение внутренней энергии соответствующими теплотами сгорания, приходят к закону Гесса: Тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния, но не зависит от пути, по которому протекала реакция. Этот закон был экспериментально открыт русским академиком Гессом в 1840г. Закон Гесса позволяет вычислить тепловой эффект реак -ций, в которых она непосредственно не может быть изменена, а также реакций, которые при существующих условиях не происходят. Так, например, непосредственно калориметрически определить теплоту сгорания углерода в СО по реакции: С+ невозможно, т.к при этом образуется частично и СО . Но легче измерить теплоту сгорания окиси углерода Q и углерода в углекислоту Q по реакциям:

CO + (68220 )

C + O (97650 )

По закону Гесса теплота сгорания зависит только от начального и конечного состояния, поэтому:

Q +Q =Q

Следовательно, теплота сгорания С в СО будет:

Q = Q - Q =409 - 285,8 = 123,2 (29430 ).

С другой стороны:

_ C + O = CO + 409

CO + =CO + 285.8

C – CO + или С -

2. Виды топлива.

2.1 Твёрдое топливо.

К природным видам энергетического топлива относятся: торф, бурый уголь, каменный уголь, антрацит и горючие сланцы.

Торф – является самым молодым ископаемым топливом. Он представляет собой горючее вещество бурого или чёрного цвета, образовавшегося в результате разложения растительных остатков под водой без доступа воздуха. Торф характеризуется высоким выходом летучих веществ (V =70%), высоким содержанием балласта (О + W ), высокой влажности (W = 40 50%) и низкой удельной теплотой сгорания (q ).

Бурые угли. К бурым углям относят угли с высшей удельной теплотой сгорания рабочей массы беззольного угля. Бурые угли отличаются повышенной зольностью (А = 15 30%), высоким выходом летучих веществ (V 40%), склонностью к самовозгоранию. По содержанию влаги они подразделяются на три группы:

Б1 с W 40%, Б2 с W = (30 40)% , Б3 с W < 30

Вследствии большого содержания внешнего балласта (A + W ) удельная теплота сгорания бурых углей по сравнению с каменным углем невелика:

q = (10 17) .

Каменные угли – ископаемые угли с высшей удельной теплотой сгорания рабочей массы беззольного угля более 23,88 и выходом летучих веществ V > 9%. Влажность этих углей невелика W = (7 10)% , зольность ( А = 5 20%),

В СССР для каменного угля ГОСТ принята квалификация, в основу которого положены значения выхода летучих веществ и характеристика коксового остатка:

Марка углей	Обозначения	Выход горючих веществ на горючую массу, %	Характеристика нелетучего остатка
Длиннопламенный	Д	36 и более	От порошкообразного до слабоспекшегося
Газовый	Г	35 и более	Спекшийся
Газовый жирный	ГЖ	более 31 (до 37)	Спекшийся
Жирный	Ж	24 – 37	Спекшийся
Коксовый жирный	КЖ	25 – 33	Спекшийся
Коксовый	К	17 – 33	Спекшийся
Отощенный спекающийся	ОС	14 – 27	Спекшийся
Тощий	Т	9 – 17	От порошкообразного до слабоспекшегося
Слабоспекающийся	СС	17 - 37	От порошкообразного до слабоспекшегося

Каменные и бурые угли классифицируют также по размерам кусков:

Наименование	Обозначение	Размер кусков, мм
Плита	П	> 100
Крупный	К	50 – 100
Орех	О	25 – 50
Мелкий	М	13 – 25
Семячко	С	6 – 13
Штыб	Ш	< 6
Рядовой	Р	Не ограничен

Полуантрациты и антрациты – являются наиболее обуглероженными образованиями.

Полуантрацитами - называют угли, переходные между тощими углями и антрацитами.

К полуантрацитам и антрацитам относят ископаемые угли с выходом летучих веществ V < 9%. Удельная теплота сгорания их q =(25,1 27,2) . Классифицируют также по размерам кусков, например: бурый крупный (БК); антрацит семечко (АС).

Горючие сланцы - представляют собой продукты разложения в воде без доступа воздуха растительных и животных организмов. Минеральной основой горючих сланцев являются: известняк, глина и песок. Сланцы характеризуются большим выходом летучих веществ. (V =80 90%), значительным содержанием золы (А =40 50%). Влажность сланцев невелика (W =12 17%), удельная температура сгорания q =(7 10) . Сланцы используют как энергетическое топливо, для целей газификации, а также в качестве сырья для химической переработки.