§13. Энергия топлива. Удельная теплота сгорания
Когда топливо — будь то природный газ, нефть, уголь, древесина и другие виды горючих материалов — вступает в реакцию горения, в нём происходят химические превращения. В результате образуются новые вещества, а одновременно высвобождается энергия, главным образом в виде тепла.
В составе большинства топлив присутствует углерод. При горении он соединяется с кислородом воздуха, образуя углекислый газ (CO₂) и выделяя значительное количество энергии. Именно поэтому углеродсодержащие материалы так широко используются как источники тепла.
Объём теплоты, который можно получить при сгорании топлива, зависит от того, сколько топлива сгорело и каков его химический состав. Для характеристики «тепловой ценности» топлива вводят величину, называемую удельной теплотой сгорания (обозначается q). Она показывает, сколько энергии выделится при полном сгорании одного килограмма данного вещества.
Для расчёта количества теплоты используют формулу:
Q = q · m,
где Q — выделившаяся энергия, q — удельная теплота сгорания, m — масса топлива.
Единицей измерения этой величины служит джоуль на килограмм (Дж/кг).