При сгорании топлива

В таблицах представлена массовая удельная теплота сгорания топлива (жидкого, твердого и газообразного) и некоторых других горючих материалов. Рассмотрено такое топливо, как: уголь, дрова, кокс, торф, керосин, нефть, спирт, бензин, природный газ и т. д.

При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.

Удельной теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема твердого, жидкого или газообразного топлива. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/кг или Дж/м3.

Удельную теплоту сгорания топлива можно определить экспериментально или вычислить аналитически. Экспериментальные методы определения теплотворной способности основаны на практическом измерении количества теплоты, выделившейся при горении топлива, например в калориметре с термостатом и бомбой для сжигания. Для топлива с известным химическим составом удельную теплоту сгорания можно определить по формуле Менделеева.

Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации водяного пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.

Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания, которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% H2 и 50% CH4 по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H2 50% CO2 по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

1. Абрютин А. А. и др. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод.
2. ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
3. ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
4. ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
5. ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
6. Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

Транскрипт

1 Методическая разработка урока 8 класс Решение экспериментальной задачи «Определение удельной теплоты сгорания сухого горючего» Цели: развитие способностей и интересов учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной и творческой деятельности; понимание учащимися смысла основных понятий темы «Тепловые явления»; формирование у учащихся представления о физическом эксперименте как об основном методе познания, дающем объективные знания о физической картине мира и связях между явлениями природы. Образовательные задачи: закрепить и расширить знания учащихся о тепловых явлениях и характеризующих их физических величинах, совершенствовать умения учащихся применять данные знания для решения задач экспериментального характера; закрепить навык выполнения целенаправленных алгебраических преобразований и приближѐнных вычислений; продолжить формирование умения учащихся наблюдать тепловые явления и выполнять экспериментальные исследования с использованием доступных физических приборов. Развивающие задачи: продолжить развитие познавательной активности и интереса учащихся к изучаемому предмету, их коммуникативных способностей, логического мышления, памяти, устной и письменной речи, интеллектуальных и организационных умений по планированию, самоконтролю и оценки результатов своей деятельности. Воспитательные задачи: продолжить воспитание у учащихся дисциплинированности, ответственности, аккуратности, уважительного отношения к выполнению правил безопасности, доброжелательного отношения к одноклассникам; продолжить укрепление убеждѐнности учащихся в ценности приобретѐнных научных знаний для решения конкретных практических задач.

2 Содержание учебного материала урока Тип: урок применения и совершенствования знаний и умений. Вид: урок решения экспериментальной задачи. План урока: 1. Организационный момент, проверка готовности к уроку. 2. Целеполагание, планирование деятельности учащихся. 3. Актуализация знаний: устный фронтальный опрос, направленный на воспроизведение учащимися знаний, связанных с содержанием предстоящей работы. 4. Постановка проблемной ситуации и поиск путей еѐ решения. 5. Инструктаж учащихся: техника безопасности, конкретизация этапов выполнения экспериментальной задачи. 6. Основная часть занятия: самостоятельная работа учащихся над экспериментальным заданием под контролем учителя. 7. Обобщение и оценка результатов урока, рефлексия. 8. Инструктаж по выполнению домашнего задания. Этапы урока с описанием видов деятельности учителя и учащихся 1. Организационный момент Цель: проверка готовности к уроку. Деятельность учителя: приветствует учащихся, проверяет их готовность к занятию. Деятельность учащихся: приветствуют учителя, готовят к уроку письменные принадлежности, учебные материалы. 2. Целеполагание, планирование деятельности Цель: формирование положительной мотивации учебной деятельности. Деятельность учителя: определяет цели урока, знакомит учащихся с особенностями проведения занятия, создаѐт условия для формирования положительной мотивации к работе. Деятельность учащихся: внимательно слушают учителя. Глядя на оборудование, имеющееся на ваших столах, вы, наверно, уже догадались, что сегодняшний урок будет носить практический характер. Действительно, наше занятие будет посвящено решению экспериментальной задачи по определению удельной теплоты сгорания сухого горючего. Интересно отметить, что это топливо в быту известно под названием «сухой спирт», хотя на самом деле к спиртам не относится. Таблетки прессованного сухого

3 горючего горят бесцветным пламенем аналогично спиртам, не растекаются во время горения, не коптят и не оставляют золы, их обычно используют для разогрева или приготовления пищи в полевых условиях туристы и военные. Желающие могут найти дополнительную информацию об этом топливе в интернете и на следующим уроке выступить с сообщением. Работать сегодня вы будете в парах, необходимые для решения экспериментальной задачи записи делать на выданных листах бланках отчѐта, которые я соберу в конце урока. Я призываю вас быть предельно осторожными и ответственно относиться к соблюдению правил техники безопасности. Кроме того хочу обратить ваше внимание на то, что данные, полученные вами в ходе самостоятельно проведѐнного эксперимента будут использованы в дальнейшем при решении задач, и, в частности при выполнении домашнего задания. Поэтому будьте внимательны и аккуратны, что позволит вам достичь успеха и получить хорошие оценки. 3. Актуализация прежних знаний и умений Цель: активизирование деятельности учащихся, установление правильности и осознанности усвоения пройденного материала, коррекция знаний. Деятельность учителя: проводит фронтальный устный опрос, выявляет пробелы и неверные представления, дополняет и корректирует ответы учащихся. Деятельность учащихся: внимательно слушают учителя, отвечают на его вопросы устно; внимательно слушают ответы своих одноклассников, при необходимости дополняют и исправляют их. Перед выполнением эксперимента давайте вспомним, что называют удельной теплотой сгорания топлива? Предполагаемый ответ ученика: Удельной теплотой сгорания топлива называют количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг. Как можно узнать числовое значение удельной теплоты сгорания того или иного топлива? Предполагаемый ответ ученика: Из таблицы в учебнике. Объясните, как получают эти значения? Предполагаемый ответ ученика: Опытным путѐм В учебнике написано, что с помощью сложных экспериментальных

4 установок. 4. Постановка проблемной ситуации и обсуждение путей еѐ решения (определительный этап) Цель: закрепление знаний и умений учащихся через применение их в знакомой и изменѐнной ситуации, подготовка учащихся к самостоятельной деятельности. Деятельность учителя: озвучивает проблемную задачу, задаѐт вопросы, способствующие выстраиванию алгоритма еѐ решения; производит оценивание и коррекцию знаний и умений учащихся. Деятельность учащихся: внимательно слушают учителя и ответы своих одноклассников; делают необходимые записи на бланках отчѐта, в том числе записывают формулу для расчѐта КПД нагревателя, выполняют письменно алгебраические преобразования с целью получения выражения для расчѐта удельной теплоты сгорания топлива, проверяют правильность своих записей, сличая их с записями, выполненными на доске (экране) отвечающим учеником, при необходимости вносят в них исправления; мысленно выстраивают ход предстоящего эксперимента, устно отвечая на наводящие вопросы учителя о способах измерения физических величин, входящих в выведенную формулу для расчѐта удельной теплоты сгорания топлива. Вам сегодня предоставляется уникальная возможность определить удельную теплоту сгорания сухого горючего топлива, не представленного в таблице нашего учебника, с помощью доступного и уже хорошо вам знакомого школьного лабораторного оборудования. Для решения этой экспериментальной задачи потребуется уже известная установка, но вместо спиртовки в качестве нагревателя используется пламя сухого горючего. О свойствах установки и еѐ КПД вы уже знаете из предыдущих уроков. Если не изменять условия эксперимента, то КПД нагревательной установки и в этом случае можно считать приближѐнно равным 40%. А сейчас я прошу вас написать формулу для расчѐта КПД на полученных в начале урока бланках. Желающий может написать еѐ на доске (экране). Ученик, желающий дать ответ, проходит к доске и записывает на ней формулу расчѐта для КПД нагревателя: Как можно представить количества теплоты, обозначенные в формуле?

5 Ученик делает соответствующую запись на доске: Запишите на доске подробную формулу для расчѐта КПД. Ученик записывает формулу в развѐрнутом виде: Учитель, обращаясь к другим ученикам: Кто сумеет сформулировать алгебраические правила и выполнить с их помощью преобразования формулы так, чтобы можно было рассчитать удельную теплоту сгорания q? Предполагаемый ответ ученика: Используя основное свойство дроби, можно разделить числитель и знаменатель правой части на m. Неправильно. Сокращение здесь невозможно, так как массы разные. Другой ученик, приглашѐнный учителем к доске даѐт ответ: Можно обе части равенства умножить или разделить на одно и то же число. В данном случае обе части формулы надо умножить на и разделить на Ученик пишет: Верно, за такое преобразование можно поставить оценку «5». Обращается к другим учащимся: Какие из величин, входящих в данную формулу можно измерить имеющимися на столе приборами? Предполагаемые ответы учащихся: Термометром можно измерить температуру воды до и после нагревания. Массу сухого горючего определяем с помощью весов. Объѐм воды — мерным сосудом, массу рассчитываем по формуле, так например, в колбе объѐм воды 250см 3, значит:

6 Учитель : О КПД уже было сказано, по результатам предыдущего урока он приближѐнно равен 40%. Значение удельной теплоѐмкости воды вы знаете. 5. Инструктаж учащихся по технике безопасности, конкретизация этапов выполнения экспериментальной задачи Цель: предостережение учащихся от возможных травм, выяснение степени готовности учащихся к самостоятельной работе, побуждение к самостоятельной активной творческой деятельности. Деятельность учителя: даѐт краткий инструктаж о соблюдении правил техники безопасности, уточняет особенности хода проведения эксперимента и формы отчѐта, выясняет степень готовности учащихся к основному этапу урока, оказывает помощь обратившимся к нему ученикам, выдаѐт им инструкции (на печатной основе), демонстрирует учащимся слайды с таблицей результатов и программным секундомером (инструмент программы Mimio). Деятельность учащихся: внимательно слушают учителя, при необходимости задают ему вопросы, выбирают средства проведения эксперимента (в качестве прибора для отсчѐта времени могут выбрать свои часы или программный секундомер, представленный на экране) и способы решения экспериментальной задачи (самостоятельное выполнение или с помощью подробной инструкции на печатной основе). А теперь мы приступаем к основной части нашего урока, в которой вы будете самостоятельно проводить измерения физических величин, необходимых для определения удельной теплоты сгорания сухого горючего. Полученные в ходе эксперимента данные записывайте в таблицу результатов, после того, как все числовые значения физических величин, входящих в формулу расчѐта для определения удельной теплоты сгорания сухого горючего будут получены, подставьте их в формулу и произведите расчѐт искомой величины, полученное значение сравните с другими значениями удельной теплоты сгорания, представленной в таблице учебника, сделайте вывод. Тем, кто не совсем уверен в своих силах и нуждается в помощи по проведению эксперимента, я могу предложить воспользоваться более подробной инструкцией выполнения данного задания, остальные уже могут приступить к работе. Ещѐ раз напоминаю об обязательном соблюдения правил техники безопасности: действуйте аккуратно и осторожно, избегая резких движений, в случае падения горящей таблетки или

7 другой непредвиденной ситуации пламя таблетки накрывайте куском ткани, которая лежит на вашем столе. Зажигать таблетки сухого горючего я буду сам по мере вашей готовности. Обращаю ваше внимание на то, что вы также должны будете измерить время горения сухого горючего: для этого вы можете воспользоваться своими часами, либо секундомером на экране. Учитель проходит по классу выясняет готовность учащихся, при необходимости даѐт им лист с подробной инструкцией проведения данного эксперимента. 6. Основной этап занятия: самостоятельное выполнение учащимися экспериментальной части задачи. Цель: реализация основной задачи урока развитие способностей и познавательного интереса учащихся через их самостоятельную поисково-активную творческую деятельность. Деятельность учителя: руководит работой учащихся, при необходимости оказывает помощь, осуществляет контроль и коррекцию знаний, внимательно следит за выполнением правил техники безопасности, Деятельность учащихся: наблюдают тепловые явления, проводят прямые и косвенные измерения физических величин, заполняют таблицу результатов, работают с источником информации — учебником, сравнивают полученное значение со значениями удельной теплоты сгорания, представленными в таблице, делают вывод. Учащиеся измеряют начальную температуру воды, массу сухого горючего, массу воды и записывают полученные значения в таблицу результатов. Учитель проходит по классу и поджигает сухое горючее, акцентируя внимание учащихся на том, что дна колбы с водой должна касаться верхняя часть пламени. Учащиеся в течение времени горения сухого горючего следят за изменение температуры воды, записывают в таблицу результатов конечное значение температуры воды и время сгорания топлива; подставляют экспериментальные данные в формулу расчѐта удельной теплоты сухого горючего и выполняют вычисления. Учитель следит за работой учеников, оказывает помощь, уточняет, что при желании учащиеся могут воспользоваться для расчѐтов калькулятором, либо произвести расчѐты на бумаге «в столбик», полученное значение удельной теплоты сгорания топлива рекомендует округлить до целого значения и, при возможности, представить результат в стандартном виде, проверяет правильность вычислений, делает замечания, даѐт указания по исправлению ошибок.

8 Учащиеся сравнивают полученное значение удельной теплоты сгорания топлива с табличным значениями, делают вывод. 7. Контроль и самопроверка знаний Цель: получение достоверной информации о достижении всеми учащимися планируемого результата обучения, побуждение учащихся к самоконтролю. Деятельность учителя: осуществляет контроль и проводит заключительную коррекцию знаний. Деятельность учащихся: представляют результат своей самостоятельной деятельности, внимательно слушают, осуществляют самоконтроль. Учитель обращается к ученикам, справившимися с вычислениями и просит объявить результат. Ученики называют найденное числовое значение и делают вывод: удельная теплота сгорания сухого горючего приближѐнно равна Дж/кг, это значение близко к значению удельной теплоты сгорания спирта. Учитель представляет на экране (доске) таблицу значений теплоты сгорания топлива и просит ученика, получившего верный ответ, пройти и вписать в неѐ полученное значение. Ученик выполняет указания учителя. 8. Подведение итогов занятия, рефлексия. Цель: анализ и оценка успешности достижения учащимися намеченной цели занятия, самооценка. Деятельность учителя: оглашает результаты занятия, характеризует успешность деятельности учащихся. Деятельность учащихся: внимательно слушают учителя, осуществляют самооценку своей работы, получают информацию о реальных результатах своей учебной деятельности, проводят их осмысление. Итак, наше занятие подходит к концу, но прежде чем подвести итог нашему уроку, давайте вспомним, в чѐм заключалась его основная задача? Предположительный ответ ученика: Опытным путѐм определить удельную теплоту сгорания сухого горючего. Я прошу поднять руки тех, кто считает, что в полной мере справился с поставленной задачей, а значит планирует за свою работу получить оценку «4» или «5». Некоторые из учащихся поднимают руку. Учитель продолжает: Действительно, хочу отметить хорошую результативность работы (называет имена наиболее успешных учеников), а учащиеся (называет несколько имѐн), к сожалению, не в полной мере справились со своей задачей (указывает кратко на характер ошибок). Я следил за ходом нашего занятия и уже составил представление об успешности работы каждого, однако свои

9 окончательные оценки за это занятие вы узнаете на следующем уроке, после того, как я проверю бланки ваших отчѐтов. 9. Информация о выполнении домашнего задания Цель: обеспечение понимания содержания и способов выполнения домашнего задания. Деятельность учителя: объявляет домашние задание, указывает учащимся на листы (были предварительно розданы перед началом урока вместе с бланками отчѐтов) с напечатанным домашним заданием, объясняет особенности его выполнения. На ваших партах уже лежат листы с условием двух домашних задач, при решении которых вы должны будете воспользоваться полученными на сегодняшнем уроке экспериментальными результатами. Пожалуйста, впишите в специально отведѐнное для этого место значение времени горения сухого горючего и значение удельной теплоты сгорания топлива. Желающие могут придумать и свои задач. Запишите, пожалуйста, их условие и оформите решение. Наш урок закончен. Сдайте, пожалуйста, бланки отчѐтов. Деятельность учащихся: внимательно слушают учителя, вписывают в листы с домашнем заданием необходимые данные, полученные в ходе эксперимента на этом уроке, при необходимости задают уточняющие вопросы, сдают бланки отчѐтов. Методическое обеспечение урока и аспекты его организации Используемая образовательная технология технология рефлексивного характера, целью и конечным результатом которых является овладение субъектом способами рефлексивного мышления, надпредметными когнитивными умениями, которые бы в дальнейшем входили в интеллектуальный аппарат личности и применялись в процессе самостоятельных поисков и открытий. Используемые методы и приѐмы работы: методы словесной передачи информации и слухового восприятия информации (приемы: беседа, рассказ) были использованы на начальных и заключительных этапах занятия; методы наглядной передачи информации и зрительного восприятия информации (приемы: наблюдение, презентация) применялись практически на протяжении всего урока; метод передачи информации с помощью практической деятельности и тактильного кинестетического его восприятия (исследовательская деятельность) основной метод главной части занятия самостоятельного выполнения учащимися эксперимента;

10 методы стимулирования и мотивации учащихся (приемы: создание проблемной ситуации использовалось при постановке главной задачи урока по определении удельной теплоты сгорания топлива, частично-поисковая деятельность, исследовательская деятельность (в малых группах парах), методы стимулирования учебно-познавательной деятельности; формирование готовности восприятия учебного материала; предъявление учебных требований, создание ситуации успеха, выполнение творческого задания, создание ситуации взаимопомощи приѐмы, с помощью которых реализовывалась развивающая задача занятия, являющаяся определяющей при использовании технологии рефлексийного характера. Средства обучения: лабораторное оборудование кабинета физики: штативы со штативными кольцами, колбы с мерными делениями объѐмом 250см 3, таблетки сухого горючего, держатели (металлические пластины); notebook, проектор, экран, электронный планшет (или доска с интерактивным устройством), презентация в программе «mimio Блокнот», инструмент программы mimio — секундомер; бланки отчѐта (с таблицей результатов), листы с домашнем заданием, таблица значений удельной теплоты сгорания разных видов топлива (учебник «Физика 8», А.В. Пѐрышкин, 2009г) Рекомендации по подготовке и проведению урока При подготовке урока надо обратить особое внимание на качество сухого горючего: мною было замечено, что финского сухое горючее давало при горении сильную копать и резкий неприятный запах, поэтому предпочтительнее покупать продукцию отечественного производителя. Следует также очень ответственно подойти к подготовке лабораторного эксперимента: в качестве держателей лучше всего использовать длинные металлические пластины, на каждой парте обязательно должен быть кусок ткани, которым в случае необходимости можно было бы быстро погасить пламя, перед проведением экспериментальной части урока необходимо сделать акцент на строгом соблюдении учащимися правил техники безопасности, во время их самостоятельных опытов учитель должен постоянно, не отвлекаясь, следить с за правильностью действий учеников и сохранением их здоровья.

11 Библиография использованных методических материалов: Гузеев В.В. Образовательная технология: от приѐма до философии, М.: Сентябрь, 1996 Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. Учебное пособие, М.: Народное образование, 1998 М.Ю. Демидова, В.А. Коровин Методический справочник учителя физики, М.: Мнемозина, 2003

12 Раздаточный материал Решение экспериментальной задачи «Определение удельной теплоты сгорания топлива» 1. Запишите формулу для расчёта КПД нагревателя: 2. Из формулы для расчёта КПД нагревателя получите выражение для определения удельной теплоты сгорания сухого горючего q: 3. Выполните эксперимент по определению удельной теплоты сгорания сухого горючего, заполните таблицу результатов.

13 Масса сухого горючего m г (кг) Масса воды m в (кг) Начальная температу -ра воды t 1 ( 0 С) Конечная температура воды t 2 ( 0 С) КПД нагревателя η (%) Удельная теплота сгорания сухого горючего q ( ) Вре мя сгорания сухого горю чего τ (с) 4. Сравните полученное значение удельной теплоты сгорания сухого горючего с другими значениями, приведёнными в таблице учебника. Сделайте вывод. Вывод:

14 Ход решения экспериментальной задачи по определению удельной теплоты сгорания топлива: а) Измерьте с помощью весов массу сухого горючего (m г ), занесите полученное значение в таблицу; б) Определите объём воды в колбе и рассчитайте её массу по формуле m в = ρ в V в, плотность воды равна 1г/см 3 =1000кг/м 3, занесите результат (m в ) в таблицу; в) Измерьте термометром начальную температуру воды, занесите результат (t 1 ) в таблицу; г) Наблюдая за показанием термометра, нагревайте воду в колбе (до наиболее полного сгорания горючего) так, чтобы дна колбы касалась верхняя часть пламени. Измерьте конечную температуру воды (t 2 ) и время сгорания топлива (τ), полученные значения занесите в таблицу. д) Рассчитайте значение удельной теплоты сгорания сухого горючего (q), полученное значение занесите в таблицу результатов. Удельная теплоёмкость воды равна 4200Дж/кг 0 С. ;

15 Домашнее задание Используя результаты, полученные опытным путём, определите: 1) среднюю мощность нагревателя, если время сгорания топлива равно ; 2) массу сухого горючего, используемого для нагревания от 20 0 С до С двух литров воды, если КПД нагревателя равен. Удельная теплота сгорания сухого горючего q=.

Таблица 1. Теплоотдача пеллет и альтернативных источников энергии

Вид топлива	Тепловая способность, ккал/кг
Пелетты
Дрова
Уголь древесный
Каменный уголь
Мазут
Дизельное топливо
Природный газ

В разных странах приняты различные стандарты производства пеллет. В США действует Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet). Этим стандартом разрешено производство пеллет двух сортов: «Премиум» и «Стандарт». «Преимум» должен содержать не более 1 % золы, а «Стандарт» не более 3 %. «Премиум» может применяться для отопления любых зданий. На сорт «Премиум» приходится около 95 % производства пеллет в США. Сорт «Стандарт» содержит больший объём коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры пеллет, влажность, содержание пыли и других веществ. В Германии на пеллеты принят стандарт DIN 51731, в Австрии — стандарт ONORM M-7135, в Великобритания — The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets), в Швейцария — SN 166000, в Швеция — SS 187120.

Основные европейские стандарты качества топливных гранул

* «нет» – не означает величины, это может быть, нет сведений, не определено, нет точной величины и т.д.

Успешное развитие экономики любой страны напрямую связано с ростом потребления энергии. Однако ископаемые носители энергии, во-первых, не безграничны, а во-вторых, их сжигание приводит к загрязнению окружающей среды и к парниковому эффекту на нашей планете. Последний, является одной из причин изменения климата на Земле.

Топливные брикеты

Топливные брикеты — это спрессованные отходы деревообработки (стружка, щепа), отходы сельского хозяйства (солома, шелуха семечки подсолнуха, гречихи), а также торфа.
Топливные брикеты (они еще имеют другое название – «евродрова»), — это современное, удобное для хранения и использования экологически чистое топливо. Изготавливаются путем прессования без каких-либо вредных связующих веществ.
Топливные брикеты имеют достаточно широкое применение, прежде всего, используются для отопления частных домов в различных типах топок (печах), дровяных котлах, при приготовлении еды на гриле. Их приятно и удобно использовать в каминах.
Брикеты топливные при горении не искрятся, не выделяют угарный газ, дают долгое и ровное пламя.

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения