Выделение и поглощение теплоты

Содержание

• Тепловой эффект химических реакций. Закон Гесса. » HimEge.ru
• Тепловой эффект химической реакции. Термохимия
• Выделение и поглощение тепла при химических реакциях
• Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения.
• Тепловой эффект химической реакции. Термохимическое уравнение / Справочник :: Бингоскул
• Тепловой эффект реакции — урок. Химия, 8–9 класс.
• Цвет и поглощение тепла
• Эксперименты по поглощению тепла K-12 и справочная информация для планов уроков и проектов научной ярмарки
• Термический анализ абсорбционных и адсорбционных охладителей с использованием регулирующего термостатирующего клапана
• Классификация пожаров и видов опасности согласно NFPA
• Теплота сгорания — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Тепловой эффект химических реакций. Закон Гесса. » HimEge.ru

При протекании любых химических реакций происходит разрыв химических связей между атомами в молекулах одних веществ и образование химических связей между атомами в молекулах других веществ. Разрыв химических связей связан с затратами энергии, а образование новых химических связей приводит к выделению энергии. Суммы энергий всех разорванных и всех образованных связей не являются равными, поэтому все реакции проходят либо с выделением, либо с поглощением энергии. Энергия может выделяться или поглощаться в виде звуковых волн, света, работы расширения или сжатия и т.п. В большинстве случаев энергия химической реакции выделяется или поглощается в виде тепла.
Выделение или поглощение теплоты при протекании химической реакции называют тепловым эффектом реакции и обозначают буквой Q.

Реакции, при протекании которых теплота выделяется и передается окружающей среде, называют экзотермическими, а те, при протекании которых теплота поглощается из окружающей среды, называют эндотермическими. Экзотермическим реакциям отвечает положительный тепловой эффект +Q, а эндотермическим – отрицательный тепловой эффект -Q .

Уравнения химических реакций, в которых приведен тепловой эффект реакции, называют термохимическими. В термохимических уравнениях указывают агрегатное со­стояние веществ (кристаллическое, жидкое, газообразное и т. д.) и могут стоять дробные коэффициенты.
Тепловой эффект реакции зависит от температуры и давления, поэтому, как правило, его приводят для стандартных условий, т. е. тем­пературы 298 К и давления 101,3 кПа.

Тепловой эффект химической реакции рассчитывают по термохимическому уравнению. Представленное ниже термохимическое уравнение реакции сгорания водорода в кислороде:
H₂(г) + 1/2 O₂(г) = H₂О(ж) + 286 кДж
показывает, что на 1 моль сгоревшего водорода или на 1 моль образовавшейся воды выделяется 286 кДж теплоты (Q = 286 кДж, Δ Н= -286 кДж). Эта реакция является экзотермической и характеризуется значительным тепловым эффектом. Недаром водород считается эффективным топливом будущего.

При образовании любого соединения выделяется (поглощается) столько же энергии, сколько поглощается (выделяется) при его распаде на исходные вещества.
Поэтому реакция разложения воды электрическим током требует затрат энергии и является эндотермической:
H₂О(ж) = H₂(г) + 1/2 O₂(г) — 286 кДж (ΔH₁ = + 286 кДж).
Это является следствием закона сохранения энергии.

Большинство термохимических расчетов основано на важнейшем законе термохимии, которым является закон Гесса. Этот закон, установленный русским ученым Г.И. Гессом в 1840 г., называют также основным законом термохимии.

Этот закон гласит:
тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояний веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.

Например, тепловой эффект реакции окисления углерода (графит) в оксид углерода (IV) не зависит от того, проводится ли это окисление в одну стадию (при непосредственном сжигании углерода) до углекислого газа:

или реакция протекает через промежуточную стадию образования оксида углерода (II):

с последующим дожиганием угарного газа в углекислый газ:

При обоих способах проведения процесса система переходит из одного и того же начального состояния (графит) в одно и то же конечное состояние оксид углерода (IV). В соответствии с законом Гесса тепловой эффект реакции 1 равен сумме тепловых эффектов реакций 2 и 3:

Используя закон Гесса можно вычислить тепловой эффект промежуточной стадии реакции, если известны общий тепловой эффект реакции и тепловые эффекты других ее промежуточных стадий.

Пример решения задачи на тепловой эффект.
Реакция окисления глюкозы в организме может протекать так:

Какое количество теплоты выделится при окислении 800 г глюкозы?

Q₁ = ν(С₆Н₁₂О₆) · Q = 4,44 · 2803 = 12458 кДж.

Ответ. В результате окисления указанного количества глюкозы выделяется 12 458 кДж теплоты.

Тепловой эффект химической реакции. Термохимия

Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения.

Химические реакции протекают либо с выделением теплоты, либо с поглощением теплоты.

Экзотермические реакции протекают с выделением теплоты (теплота указывается со знаком «+»). Эндотермические реакции – с поглощением теплоты (теплота Q указывается со знаком «–»).

Тепловой эффект химической реакции – это изменение внутренней энергии системы вследствие протекания химической реакции и превращения исходных веществ (реагентов) в продукты реакции в количествах, соответствующих уравнению химической реакции.

При протекании химических реакций наблюдаются некоторые закономерности, которые позволяют определить знак теплового эффекта химической реакции:

• Реакции, которые протекают самопроизвольно при обыных условиях, скорее всего экзотермические. Для запуска экзотермических реакций может потребоваться инициация – нагревание и др.

Например, после поджигания горение угля протекает самопроизвольно, реакция экзотермическая:

• Реакции образования устойчивых веществ из простых веществ экзотермические, реакции разложения чаще всего – эндотермические.

Например, разложение нитрата калия сопровождается поглощением теплоты:

• Реакции, в ходе которых из менее устойчивых веществ образуются более устойчивые, чаще всего экзотермические. И наоборот, образование более устойчивых веществ из менее устойчивых сопровождается поглощением теплоты. Устойчивость можно примерно определить по активности и стабильности вещества при обычных условиях. Как правило, в быту нас окружают вещества сравнительно устойчивые.

Например, горение амиака (взаимодействие активных, неустойчивых веществ — аммиака и кислорода) приводит к образованию устойчивых веществ – азота и воды. Следовательно, реакция экзотермическая:

Количество теплоты обозначают буквой Q, измеряют в кДж (килоджоулях) или Дж (джоулях).

Количество теплоты, выделяющейся в результате реакции, пропорционально количеству вещества, вступившего в реакцию.

В термохимии используются термохимические уравнения. Это уравнение реакции с указанием количества теплоты, выделившейся в ней (на число моль вещества, равное коэффициентам в уравнении).

Например, рассмотрим термохимическое уравнение сгорания водорода:

Из термохимического уравнения видно, что 484 кДж теплоты выделяются при сгорании 2 моль водорода, 1 моль кислорода. Также можно сказать, что при образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты.

Теплота образования вещества – количество теплоты, выделяющееся при образовании 1 моль данного вещества из простых веществ.

Например, при сгорании алюминия:

теплота образования оксида алюминия равна 1675 кДж/моль. Если мы запишем термохимическое уравнение без дробных коэффициентов:

теплота образования Al₂O₃ все равно будет равна 1675 кДж/моль, т.к. в термохъимическом уравнении приведен тепловой эффект образования 2 моль оксида алюминия.

Теплота сгорания – количество теплоты, выделяющееся при горении 1 моль данного вещества.

Например, при горении метана:

теплота сгорания метана равна 802 кДж/моль.

Разберемся, как решать задачи на термохимические уравнения (задачи на термохимию) из ЕГЭ. Для этого разберем несколько примеров термохимических задач.

1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой:

получено 98 л (н.у.) оксида азота (II). Определите количество теплоты, которое затратили при этом (в кДж). (Запишите число с точностью до целых.).

Решение.

Из термохимического уравнения видно, что на образование 2 моль оксида азота (II) потребуется 180 кДж теплоты. 2 моль оксида азота при н.у. занимают объем 44,8 л. Составляем простую пропорцию:

на получение 44,8 л оксида азота (II) затрачено 180 кДж теплоты,

на получение 98 л оксида азота затрачено х кДж теплоты.

Отсюда х= 180*98/44,8 = 393,75 кДж. Округляем ответ до целых, как требуется в условии: Q=394 кДж.

Ответ: потребуется 394 кДж теплоты.

2. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)

Решение.

Из термохимического уравнения видно, что при образовании 2 моль воды выделится 484 кДж теплоты. Масса 2 моль воды равна 36 г. Составляем простую пропорцию:

при образовании 36 г воды выделится 484 кДж теплоты,

при образовании х г воды выделится 1452 кДж теплоты.

Отсюда х= 1452*36/484 = 108 г.

Ответ: образуется 108 г воды.

3. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

израсходовано 80 г серы. Определите количество теплоты, которое выделится при этом (в кДж). (Запишите число с точностью до целых).

Решение.

Из термохимического уравнения видно, что при сгорании 1 моль серы выделится 296 кДж теплоты. Масса 1 моль серы равна 32 г. Составляем простую пропорцию:

при сгорании 32 г серы выделится 296 кДж теплоты,

при сгорании 80 г серы выделится х кДж теплоты.

Отсюда х= 80*296/32 = 740 кДж.

Ответ: выделится 740 кДж теплоты.

Выделение и поглощение тепла при химических реакциях

При нагревании проходят многие окислительно-восстановительные реакции

При всех химических реакциях происходят поглощение и выделение энергии. Когда химические связи разрываются, выделяется энергия. Благодаря ей образуются новые химические связи. Если энергии процессов близки, то тепловой эффект реакции приближается к нулю. Если энергии выделяется больше, чем поглощается, то во время реакции выделяется тепло, и она называется экзотермической (от «экзо» — «внешний»). Если энергии выделяется меньше, чем поглощается, то она называется эндотермической (от «эндо» — «внутренний»). При этом тепло поглощается.

Поглощение и выделение тепла выражаются при помощи термохимических уравнений. Тепловой эффект реакции называется энтальпией.

Например, реакция горения углерода, а проще говоря, угля, идет с выделением тепла и является экзотермической:

С + О2 = СО2 + 4О2 кДж.

Значит, при сгорании 1 моля углерода выделяется 402 кДж тепла. Благодаря этой реакции можно всегда рассчитать, сколько тепла выделится при сгорании разного количества углерода.

Реакция окисления азота идет с поглощением тепла и является эндотермической:

N2 + О2 = 2NО -180,8 кДж.

Электростанции, работающие на угле, выделяют в атмосферу продукт его сгорания — углекислый газ, или оксид углерода

Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения.

Любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии в виде теплоты.

По признаку выделения или поглощения теплоты различают экзотермические и эндотермические реакции.

Экзотермические реакции – такие реакции, в ходе которых тепло выделяется (+Q).

Эндотермические реакции – реакции, при протекании которых тепло поглощается (-Q).

Тепловым эффектом реакции (Q) называют количество теплоты, которое выделяется или поглощается при взаимодействии определенного количества исходных реагентов.

Термохимическим уравнением называют уравнение, в котором указан тепловой эффект химической реакции. Так, например, термохимическими являются уравнения:

Также следует отметить, что термохимические уравнения в обязательном порядке должны включать информацию об агрегатных состояниях реагентов и продуктов, поскольку от этого зависит значение теплового эффекта.

Расчеты теплового эффекта реакции

Пример типовой задачи на нахождение теплового эффекта реакции:

При взаимодействии 45 г глюкозы с избытком кислорода в соответствии с уравнением

выделилось 700 кДж теплоты. Определите тепловой эффект реакции. (Запишите число с точностью до целых.)

Решение:

Рассчитаем количество вещества глюкозы:

Т.е. при взаимодействии 0,25 моль глюкозы с кислородом выделяется 700 кДж теплоты. Из представленного в условии термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль глюкозы с кислородом образуется количество теплоты, равное Q (тепловой эффект реакции). Тогда верна следующая пропорция:

0,25 моль глюкозы — 700 кДж

1 моль глюкозы — Q

Из этой пропорции следует соответствующее ей уравнение:

Решая которое, находим, что:

Таким образом, тепловой эффект реакции составляет 2800 кДж.

Расчёты по термохимическим уравнениям

Намного чаще в заданиях ЕГЭ по термохимии значение теплового эффекта уже известно, т.к. в условии дается полное термохимическое уравнение.

Рассчитать в таком случае требуется либо количество теплоты, выделяющееся/поглощающееся при известном количестве реагента или продукта, либо же, наоборот, по известному значению теплоты требуется определить массу, объем или количество вещества какого-либо фигуранта реакции.

Пример 1

В соответствии с термохимическим уравнением реакции

образовалось 68 г оксида алюминия. Какое количество теплоты при этом выделилось? (Запишите число с точностью до целых.)

Решение

Рассчитаем количество вещества оксида алюминия:

В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 4 моль оксида алюминия выделяется 3330 кДж. В нашем же случае образуется 0,6667 моль оксида алюминия. Обозначив количество теплоты, выделившейся при этом, через x кДж составим пропорцию:

Данной пропорции соответствует уравнение:

4 / 0,667 = 3330 / x

Решая которое, находим, что x = 555 кДж

Т.е. при образовании 68 г оксида алюминия в соответствии с термохимическим уравнением в условии выделяется 555 кДж теплоты.

Пример 2

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 1655 кДж теплоты. Определите объем (л) выделившегося диоксида серы (н.у.). (Запишите число с точностью до целых.)

Решение

В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 8 моль SO₂ выделяется 3310 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 1655 кДж теплоты. Пусть количество вещества SO₂, образовавшегося при этом, равняется x моль. Тогда справедливой является следующая пропорция:

8 моль SO₂ — 3310 кДж

x моль SO₂ — 1655 кДж

Из которой следует уравнение:

8 / х = 3310 / 1655

Решая которое, находим, что:

Таким образом, количество вещества SO₂, образовавшееся при этом, составляет 4 моль. Следовательно, его объем равен:

V(SO₂) = V_m ∙ n(SO₂) = 22,4 л/моль ∙ 4 моль = 89,6 л ≈ 90 л (округляем до целых, т.к. это требуется в условии.)

Больше разобранных задач на тепловой эффект химической реакции можно найти здесь.

Тепловой эффект химической реакции. Термохимическое уравнение / Справочник :: Бингоскул

Когда исходные вещества начинают реагировать друг с другом, то происходит взаимодействие молекул между собой. При этом выделяется большое количество энергии, после образования окончательных продуктов. Во время разрушения кристаллической решетки, поглощается тепло. Оно имеет разные формы: энергию, свет, фотоны, звук.

Тепловой эффект химической реакции

Тепловой эффект – это количества тепла или энергии, которое выделилось или поглотилось во время химической реакции, относительно 1 моль вещества. В химии тепловой эффект обозначают символом Q, измеряют в ккал/моль или кДж/моль. Согласно определению выделяют два типа процессов:

• Экзотермические реакции – протекают с выделением тепла, процесс происходит быстро, в конце реакции записывается, как +Q.
• Эндотермические реакции – протекают с поглощением тепла. Чтобы получить конечный продукт, реагенты нагревают. Процессы занимают много времени. В конце реакции обозначаются, как –Q.

Чем больше прореагирует химического вещества, тем больше выделиться энергии. Следовательно, тепловой эффект зависит от химического вещества в моль вступившего в реакцию.

Экзотермическая реакция

• Выделяется тепло
• H₂+Cl₂=2HCl+Q

• Поглощается тепло
• N₂+O₂=2NO-Q

По энергии ионизации реагенты в эндотермической реакции находятся выше оси нулевой энергии, т.е. скорость прямой реакции выше, чем обратной и наоборот, в эндотермических реакциях – скорость обратной реакции выше, чем прямой.

Термохимическое уравнение

Химические уравнения, в которых отображается тепловой эффект называются термохимическими. При записи в скобках обязательно указывают агрегатное состояние вещества: твердое, жидкое, газообразное и другое. Коэффициенты прописываются в условии: дробные или цельные числа.

При расчете учитывают температуру и давление, при которых протекает процесс. Если в условиях задачи не прописаны значения, то их принимают как стандартные: температура 278К, а давление 110,3 кПа.

В конце записи химического уравнения записывают значение Q₀, которое берут в справочнике, отдельно для каждого вещества. Энергия представлена в кДж в стандартных условиях. Применяется для расчета по формулам.

Расчеты по термохимическим уравнениям

Термохимические уравнения записываются в готовом виде с коэффициентами, представленной энергией. Целью задачи обычно стоит выяснить массу прореагировавшего вещества или выяснить потраченную энергию до десятых.

Для правильного расчета необходимо знать правила составления пропорции и формулу для расчета химического количества вещества в 1 моле.

Примеры задач

Задача 1

45 г глюкозы (С₆Н₁₂О₆) подвергли обработке избытком кислорода, в результате чего выделилось 700 кДж энергии. Выясните значение теплового эффекта? Реакция протекала по следующей формуле:

Найдем химическое количество глюкозы:

Получается, что при взаимодействии 0,25 моль вещества образуется 700 кДж энергии. Тепловой эффект приравнивают к значению 1 моль. Следовательно, составим пропорцию:

0,25 моль – 700 кДж

Q = (1* 700) : 0,25 = 700 : 0,25 = 2800 кДж

Задача 2

Представлено термохимическое уравнение, в процессе которого выделилось 3330 кДж энергии, образовалось 68 г Al₂O₃.Рассчитайте какое количества тепла выделилось, уравнение имеет следующий вид:

Найдем химическое количество оксида алюминия(III):

Исходя из исходного уравнения, для получения 4 моль оксида алюминия(III) расходуется 3330 кДж энергии, для того, чтобы выяснить, сколько выделяется тепла для 68 г, нужно составить пропорцию:

4 моль – 3330 кДж

0,667 моль – Q кДж

Q = (0,667 * 3330) : 4 = 2,221 : 4 = 555 кДж;

Закон Гесса

В 1840 году русский ученый описал закон термохимии, который до сих пор используется. Его называют законом Гесса:

• Тепловой эффект зависит от агрегатного состояния начальных и конечных продуктов, промежуточные стадии, не влияют.

Это правило помогает узнать тепловой эффект промежуточных стадий. Он будет равен разнице между начальным и конечным значением. По сумме переходных реакций выясняют общий тепловой эффект.

Тепловой эффект химических реакций

Количество теплоты, которые выделяется или поглощается в результате реакции, называют тепловым эффектом данной реакции.

Смотри также:

Тепловой эффект реакции — урок. Химия, 8–9 класс.

Теплота, которая выделяется в окружающую среду при протекании реакции (или поглощается из неё) обозначается буквой \(Q\).

Теплота выражается в кДж/моль.

Её значение отличается для разных реакций.

Количество выделенной (или поглощённой) в ходе реакции теплоты называют тепловым эффектом реакции.

Тепловой эффект экзотермической реакции обозначается знаком: \(+Q\) , так как теплота выделяется:

Для эндотермических реакций он обозначается знаком \(–Q\), так как теплота поглощается:

Тепловые эффекты химических реакций колеблются в широких пределах (от \(4\) до \(500\) кДж/моль).

Наибольший тепловой эффект наблюдается при реакциях горения.

Тепловые эффекты реакций зависят от:

• природы (состава и строения),
• агрегатного состояния исходных веществ и продуктов реакций,
• условий, в которых они протекают.

Величину теплового эффекта можно получить экспериментальным путём при проведении реакции в калориметре. Этот прибор способен очень точно определить количество выделившейся или поглотившейся теплоты.

Для того чтобы эти опыты можно было сравнивать и систематизировать, все полученные результаты приводят к одинаковым условиям, которые называются стандартными условиями.

Стандартные условия — температура \(25\)°C (\(298\) К) и давление \(101,325\) кПа.

Цвет и поглощение тепла

Это сборник информации от студентов, которые проводят научные эксперименты с цветом о цвете и поглощении тепла.

Вопросы:
# 1 — Я провожу научный эксперимент по исследованию цвета и поглощения тепла. Мне нужны идеи для исследования.
№ 2 — При использовании термометра лучше использовать ткань или плотную бумагу?
# 3 — Лучше использовать источник света или солнце? Исследование Бена Франклина с тканью и снегом звучит интересно.Кто-нибудь пробовал это настроить?

Лучшие научные ответы
Цвет и поглощение тепла — из «Спроси ученого»
Цвет и поглощение тепла — из MadScientst Network
Лучший эксперимент студентов

Поглощение тепла и коэффициент излучения — информация от других

JP: Как вы, наверное, уже знаете, темные цвета (черный) нагреваются больше, чем светлые цвета (белый). Попробуйте использовать полоски термометра, которые продаются в зоомагазинах (чтобы наклеить их на внутренности клеток для рептилий, чтобы контролировать температуру).Они дешевые, не ломаются, плоские, поэтому вы можете положить их под лист бумаги (если вы используете именно такой материал), чтобы проверить температуру. Попробуйте использовать материалы с разными отражающими поверхностями (например, фольга; блестящий черный или черный с шероховатой поверхностью).

Крис Уиллард: Я бы следил за наблюдениями Бена Франклина, наложил разные цвета на глыбу льда (он использовал снег). Поставьте лед на солнце и наблюдайте, как более темные цвета тают во льду быстрее (предполагая, что это произойдет, я этого не пробовал).Еще одна идея — установить термометр под тканью, установленной на солнце, или под лампой для измерения различных температур.

Аноним: Белый отражает больше энергии, чем черный. Поглощенная энергия, конечно, не разрушается, но обычно преобразуется в тепло, поэтому ответ на ваш вопрос — да, имеет значение.

Mac: Цвет может влиять на поглощение тепла из-за коэффициента излучения. В картину может входить ряд переменных, поэтому, если вы проводили эксперимент, вам нужно действовать осторожно, чтобы избежать искаженных результатов.Коэффициент излучения, вероятно, будет ключевым отличием в вашем вопросе. (Посмотрите коэффициент излучения в словаре).

Даны два идентичных стеклянных контейнера — один одного цвета A, а другой другого цвета B, и что они будут заполнены, скажем, какой-то идентичной нагретой жидкостью, а затем позволят остыть —

И учитывая, что коэффициент излучения контейнер цвета A и коэффициент излучения контейнера цвета B существенно различаются, тогда скорость охлаждения будет другой.[Вам нужно будет измерить или иным образом определить, какова «излучательная способность» каждого конкретного окрашенного стекла.]

Излучательная способность материалов вызывает серьезную озабоченность в некоторых отраслях, например, если вы строите космический корабль, и вы хотите сохранить части космического корабля холодные или другие части теплее. «Цвет» (точнее, коэффициент излучения) поверхности корабля будет определять, будет ли эта часть космического корабля холодной, холодной, теплой или горячей.

Существуют списки, в которых указаны значения излучательной способности различных материалов — в книгах по проектированию космических аппаратов, справочниках по тепловым свойствам и аналогичных текстах.

Два основных атрибута, на которые вы хотели бы посмотреть в эксперименте, который продемонстрирует это, — это 1. коэффициент излучения материала и 2. теплопроводность материала.

Чтобы удалить несколько внешних переменных из вашего эксперимента, вы можете поместить оба стакана с жидкостью в черный ящик (не допуская попадания солнечного света / внешних источников тепла / света). Не кладите их и в микроволновую печь! 🙂

А если проведете эксперимент — если используете два термометра или термопары, убедитесь, что они откалиброваны.И, черт возьми, опубликуйте здесь свои результаты, если вы все-таки проведете эксперимент.

Если вы покрасите одно стекло в черный, а другое — в белый, какая емкость, по вашему мнению, будет остывать быстрее? Есть догадки?

Аноним: О поглощении тепла и излучательной способности кофейных чашек: чашки будут отбирать тепловую энергию от кофе с одинаковой скоростью, учитывая тот же материал чашки, поскольку это кондуктивный теплообмен, в то время как белая чашка будет излучать тепло в окружающий воздух. медленнее, чем черная чашка, и поэтому в целом черная чашка кофе остынет быстрее.

Отличный студенческий эксперимент о цвете и поглощении тепла

Ниже приводится документация студенческого эксперимента с поглощением цвета и тепла. Мы знаем ее только как «Мэдлин», и вот исследование, которое она разместила на доске объявлений Color Matters, январь 2000 года.

Вопрос
Связано ли количество тепловой энергии (тепла), выделяемой цветной тканью после 30 минут интенсивного света, с ее положением в спектре?

Гипотеза
Когда цвет (цветная ткань) поглощает свет, он превращает свет в тепловую энергию (тепло).Чем больше света поглощает цвет, тем больше тепловой энергии он производит. Черная ткань поглощает все цвета света и поэтому теплее, чем белая ткань, которая отражает все цвета. Я предсказываю, что цвета спектра, кажущиеся самыми темными и наиболее похожими на черный (фиолетовый, индиго и лесной зеленый), будут производить больше всего тепловой энергии. Другие цвета (красный, оранжевый и желтый) будут производить наименьшее количество тепловой энергии, потому что они кажутся более светлыми или более похожими на белый.

Материалы
1. термометр (предпочтительно комнатный / наружный термометр, потому что они имеют самый большой температурный диапазон)
2.кусок плотного гофрированного картона
размером 1 x 1 дюйм 3. лента
4. часы, секундомер или таймер
5. солнечный свет (если вам мало солнечного света, используйте галогенный прожектор мощностью не менее 100 Вт. Галогенная лампа — хороший выбор, потому что она имеет высокую интенсивность света и ее световой спектр очень похож на солнечный свет.)
6. шесть футболок (или кусочков ткани) из 100% хлопка красного, оранжевого, желтого, зеленого, зеленого и зеленого цветов. , индиго и фиолетовый

Процедура
Простой способ измерить, сколько тепловой энергии выделяет цветной материал, — это измерить изменения его температуры:
1.Приклейте термометр к центру картона. Убедитесь, что лента не закрывает грушу термометра.
2. Установите картон / термометр в помещении, вдали от прямых солнечных лучей.
3. Положите красную ткань на картон / термометр так, чтобы она касалась колбы термометра.
4. Установите лампу так, чтобы лампа находилась на расстоянии 2 фута от картона / ткани и перпендикулярно ему.
Включите лампу.
5. Расположите картон / ткань так, чтобы лампочка термометра находилась в центре луча света.
6.Подождите 30 минут, затем запишите температуру под тканью.
7. Выключите свет и снимите тряпку с картона.
8. Повторите шаги с 3 по 8, используя ткани других цветов. (Оранжевый, желтый, лесной зеленый, индиго, фиолетовый.)
9. Повторите эксперимент не менее 6 раз и вычислите средние температуры для каждого цвета.

Заключение
Моя гипотеза верна. Более темные цвета (лесной зеленый, индиго, фиолетовый) производили наибольшую тепловую энергию после 30 минут интенсивного света.Более светлые цвета (красный, оранжевый, желтый) производили меньшее количество тепловой энергии. (Средняя зарегистрированная температура (° F) для каждого из цветов показана на Графике 1.) Интересно, что температура тканей упала на две группы вместо того, чтобы увеличиваться по мере приближения цвета к фиолетовому. Разница между температурой красной, оранжевой и желтой ткани была минимальной, всего 10 долей градуса. То же самое и с тканями фиолетового, индиго и лесного цветов. Однако разница между температурами двух групп составляла немногим более 3 градусов (по Фаренгейту).В заключение, хотя фиолетовый, индиго и зеленый лес обычно называют «прохладными» цветами, вам будет теплее, если вы их наденете! Возможно, вам не станет теплее, если вы будете носить синий вместо зеленого или зеленый вместо фиолетового. Точно так же не будет иметь значения, если вы наденете красный вместо желтого или желтый вместо оранжевого, но в жаркий день наденьте один из теплых цветов!

Библиография
Гарднер, Роберт. Научные проекты о свете. Спрингфилд, Нью-Джерси: Enslow Publishers, Inc., 1994, с. 92
Morton, J.L. Color Matters — Электромагнитный цвет — 1995-1999

О свете
Есть много разных видов света. У разных видов есть разные длины волн. Например, ультрафиолетовый свет имеет длину волны 10-8 метров. Видимые цвета имеют длину волны около 10-6 метров, диаметр бактерии. Инфракрасный свет также имеет длину волны около 10-6 метров, но имеет большую длину волны, чем видимые цвета. Разные цвета видимого света имеют разные длины волн, но длины волн очень похожи.Фиолетовый свет имеет самую короткую длину волны, самый холодный и самый близкий к ультрафиолетовому свету. Красный свет имеет самую длинную длину волны, самый теплый и наиболее близкий к инфракрасному свету. Длина волны и тепло других цветов видимого света увеличивается по мере приближения к красному и инфракрасному свету. (Например, желтый свет имеет более длинную волну и теплее, чем свет индиго.)

Когда вы освещаете белый свет (свет, который включает все видимые цвета) на цветной объект, он будет казаться цветом свет, который он отражает.Все остальные видимые цвета поглощаются. Если объект отражает теплый цвет (красный, оранжевый, желтый), он будет холоднее, чем объект, который их поглощает. Например, если вы направите свет на синий объект, он поглотит теплый красный свет и будет теплее, чем красный объект, который отражает этот свет.

Результаты эксперимента (проведено 8 раз)

Цвет ткани Красный Оранжевый Желтый Dk. Зеленый Индиго Фиолетовый
Температура (F) 76 77 76 80 81 78
78 76 77 76 82 78
76 77 78 83 79 82
76 79 77 80 81 84
78 78 76 86 83 82
78 75 78 81 82 80
78 78 79 79 78 84

77 77 77 81 81 80 Стандартное отклонение 0.991031 1,246423 1,035098 2,915476 1,642081 2,390457
Средняя темп. (F) 77,13 77,13 77,25 80,75 80,88 81

Умиротворяет ли розовая тюремная камера разгневанного заключенного? Сможет ли розовая раздевалка ослабить футбольную команду? Узнайте на Color Matters: Drunk Tank Pink

Ссылки на другие научные проекты

Вот подборка всех страниц с информацией от студентов, которые проводят научные эксперименты с цветом.

Влияет ли цвет на вкус?

Цвет и испарение воды

Рост растений и светлый цвет

Возможно, вас заинтересует.

Умиротворяет ли розовая тюремная камера разгневанного заключенного? Сможет ли розовая раздевалка ослабить футбольную команду? Узнайте на Color Matters: Drunk Tank Pink

Эксперименты по поглощению тепла K-12 и справочная информация для планов уроков и проектов научной ярмарки

Разработчиков:

Г-жа Джоан Дейли
Начальная школа Стоуни-Крик
Школьный округ Виссахикон

Чарльз Э. Джонс, доктор философии.
Состав химикатов
Компания Rohm and Haas

Оценка
Уровни:

1-й (адаптируемый с K по 3)

Погода, температура, поглощение тепла с разными материалами

Студенты узнают в ходе научного процесса, что материалы с различной текстурой могут поглощать больше тепла, чем другие.

1. Студенты поймут, как термометр может быть используется для измерения количества тепла, поглощаемого хлопком, нейлон, искусственный мех и махровая ткань.
2. Студенты начнут открывать для себя концепции времени (час), положение цифр на часах, движение стрелки часов на каждый час.
3. Студенты узнают, что графики можно использовать для отображения картинки температурных перепадов.
4. Студенты узнают, что некоторые материалы поглощают больше тепла, чем другие.
5. Студенты могут использовать устные и письменные средства для сообщить результаты.

Солнце дает нам тепло и свет.Высокая температура может изменить форму некоторых вещей. Большая часть материи расширяется, когда он нагревается и сжимается при охлаждении. Жидкости расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Температура воздуха — это количество тепла в воздухе. Его можно измерить с помощью термометр. Теплый воздух распространяется, чтобы нагреть вещество внутри термометра. Вещество расширяется как есть с подогревом. (Подсказка учителю: большая группа и малая группа дискуссии, наблюдения и опыты о разных материалы, которые дети используют в разное время года, могут обогатить детские впечатления.Пусть дети моделируют разные ткани, используемые внутри и снаружи в разное время года. Хороший показать и рассказать активность.)

Погодные слова и их значение

Температура и ты

Через год с Гарриет

Моллель, Телова М.

Тресселт, Элвин К.

Какая погода будет сегодня?

1. Пять термометров.
2. Подсказка раннего детства: С молодыми детям лучше всего использовать термометры Enviro-SafeR (не Меркурий).
3. Четыре куска материала, вшитые в прямоугольные мешки с одной открытой стороной. Четыре части материал должен быть хлопок, нейлон, искусственный мех и махровая ткань, все белый или такой же цвет.
4. Готовые графические листы.
5. Солнечный участок в школьный класс.
6. Полоски цветной дубовой бирки (1/4 "x 6 дюймов) — красный, желтый, фиолетовый, зеленый и черный.
7. Подсказка для раннего детства: С дети только учатся читать термометры, монтировать каждый термометр на полоске дубовой бирки длиной 1 x 10 дюймов. (Убедитесь, что все бирки из дуба одного цвета.)
8. Таймер и модель часов.

1. Разложите четыре разных материальные мешки, чтобы каждый получил одинаковое количество солнце.
2. Вставьте термометр в каждую мешок.
3. Поместите край проема на отметку 0 o C на термометре.
4. Пусть посидят час в солнце. (Используйте часы модели, чтобы показать начало / конец).
5. Снимите термометры и прочтите температура.
6. Подсказка для раннего детства: С дети учатся читать термометры, мерить температуры, проведя линию рядом с верхней частью зеленая ртуть.
7. Поместите значение на свой график убедитесь, что 0 o C находится на линии 0 o C.
8. Сравнить / Контраст.
9. Напишите, какой материал впитывает большинство нагреваются или пишут все, что им говорит график.

Менеджмент (для раннего детство):

1.Учитель демонстрирует эксперимент всему классу в первую очередь.

2. Затем небольшие группы со смешанными навыками (4) будут работать в учебных центрах.

3. Перед отправкой групп на обучение центров, учитель может подвести итоги эксперимента, "прочитав" направления в учебном центре.

Учебный центр Проезд:

ПОСМОТРЕТЬ на термометры

Подождите 1 час

Фиксировать часы

Вставить бирку Дуб

хлопок нейлон подделка мех махровый ничего

Цвет до линии

хлопок-красный

нейлон-желтый

искусственный мех-фиолетовый

махрово-зеленый

control -черный

Ввод в эксплуатацию

Подсказка для детей младшего возраста: Сохраняйте словарный запас слова отображаются, чтобы дети могли их использовать в их письме.

1. Какой материал поглощает больше всего тепла ?
2. Какой материал поглощает минимум количества высокая температура?
3. Можете ли вы предсказать, какой материал будет удерживать лед от таяние?
4. Какой материал, по вашему мнению, поможет вам самый крутой?
5. Какой материал, по вашему мнению, поможет вам самый теплый?

добавочный номер Вопросы:

6.Какой материал лучше всего подойдет для лета? Который материал подойдет лучше для зимы?

7. Из какого материала вы бы одели на Аляске? Который материал вы бы одели на Гавайях?

8. Могут ли одни и те же материалы в разных цветах дать нам те же результаты?

Термический анализ абсорбционных и адсорбционных охладителей с использованием регулирующего термостатирующего клапана

Уравнения, представленные в этом разделе, кратко описывают основные компоненты, используемые для моделирования; подробную информацию можно найти в [4].

3.2 Основные уравнения

Эффективность солнечного теплового коллектора (тип 1b) была рассчитана с использованием квадратного или линейного уравнения эффективности в соответствии с ASHRAE или европейскими стандартами. Солнечный коллектор представляет собой вакуумную трубку HP-30SC [5] с чистой площадью отверстий 3.86 м 2 . Эффективность солнечного теплового коллектора представлена ​​в формуле. (1):

\ n \ n \ n \ nη \ n = \ n0.418 \ n− \ n1.17 \ n \ n \ n \ n \ nT \ nIN \ n \ n− \ n \ nT \ nENV \ n \ n \ n \ n \ nQ \ nRAD \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE1

, где T _IN и T _ENV — входные температуры температура солнечного коллектора и окружающей среды, соответственно, и Q _RAD — общее падающее излучение (Вт / м 2 ° C).

Здание (Тип 56) представляет собой простое многозонное здание с четырьмя окнами, и только одна зона с некоторыми размерами и основными характеристиками здания показаны в Таблице 3.Четыре человека в состоянии покоя и три компьютера, включенные с 08:00 до 18:00, считались тепловыделением [6].

\ n

\ n \ n \ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n \ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

Concept	Кол-во
Северная и южная стена, м 2	35
Потолок и пол, м 2	75
Западная и восточная стена, м 2	12,5
Толщина стен (кирпич), м	0.12
Толщина изоляции (полиуретан), м	0,05
Окна, м 2	2
Воздухообмен вентиляции, ч −1	6

Таблица 3.

Type4a — это многослойный резервуар для хранения. Прилагаемые свойства и рабочие условия включали теплоемкость теплоносителя 2,24 кДж / кг К, начальную температуру 70 ° C и коэффициент потерь = 0.75 Вт / м 2 К. Характеристики теплоизоляции: плотность = 16 кг / м 3 , толщина = 0,05 м, теплопроводность = 0,05 Вт / м К.

Используемые системы кондиционирования: доступен в стандартной библиотеке TRNSYS. Этот компонент на основе каталога с собственным внешним файлом прогнозирует производительность чиллера на основе доступного диапазона входных данных [7]. Этот файл содержит значения нормализованной производительности и значений COP в зависимости от входящей горячей воды, входящей охлаждающей воды и температуры входящей охлажденной воды.

Абсорбционный охладитель (тип 107) использует подход поиска данных по каталогу для прогнозирования производительности одноэтапного абсорбционного чиллера, работающего на горячей воде. В этой конструкции тепло, необходимое для десорбции хладагента, обеспечивается потоком горячей воды. Поток охлаждающей воды поглощает энергию, рассеиваемую компонентами абсорбера и конденсатора, и машина предназначена для охлаждения третьего потока жидкости до заданной пользователем температуры. Указанная номинальная мощность составляла 37 800 кДж / ч, а коэффициент полезного действия — 0.70. Используется теплоноситель с температурой 2,13 кДж / кг ° C.

Адсорбционные охладители (тип 909) охлаждают поток жидкости путем испарения воды на поверхность твердой матрицы адсорбента. Установленная номинальная мощность составляла 37 800 кДж / ч, а коэффициент полезного действия — 0,53. Теплоноситель был использован с температурой 2,13 кДж / кг ° C.

Подобные уравнения используются для обеих систем охлаждения. Охлажденная вода, горячая вода и отклоненная энергия рассчитываются по формулам. (2) — (4):

\ n \ n \ n \ n \ nm \ nCHW \ n \ n \ nCp \ nCHW \ n \ n \ n \ n \ nT \ n \ nCW \ n, \ nIN \ n \ n \ n– \ n \ nT \ n \ nCHW \ n, \ nSET \ n \ n \ n \ n \ n = \ nMIN \ n \ n \ n \ nQ \ nCHW \ n \ n, \ n \ nQ \ n МОЩНОСТЬ \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE2

Энергия горячей воды.

\ n \ n \ n \ n \ nQ \ nHW \ n \ n = \ n \ nm \ nHW \ n \ n \ nCp \ nHW \ n \ n \ n \ n \ nT \ n \ nHW \ n, \ nIN \ n \ n \ n– \ n \ nT \ n \ nHW \ n, \ nOUT \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE3

Энергия отклонено (Q _CW ) в поток охлаждающей воды.

\ n \ n \ n \ n \ nQ \ nCW \ n \ n = \ n \ nQ \ nCHW \ n \ n + \ n \ nQ \ nHW \ n \ n + \ n \ nQ \ nAUX \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE4

где Q _HW и Q _AUX — энергия горячей воды и вспомогательного оборудования (насосов). T _{CW, IN} и T _{CHW, SET} — это температура входящей охлаждающей воды и уставка чиллера.

Система нагревателя (Тип 6) используется для повышения температуры до минимальной температуры генератора CC. Считалось, что его эффективность составляет 100%:

\ n \ n \ n \ n \ nQ \ nHEATER \ n \ n = \ nm \ nCp \ n \ n \ n \ nT \ nOUT \ n \ n — \ n \ nT \ nIN \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE5

Тип 510 моделирует градирню с замкнутым контуром; устройство, используемое для охлаждения потока жидкости за счет испарения воды снаружи змеевиков, содержащих рабочую жидкость.

\ n \ n \ n \ n \ nQ \ nDESIGN \ n \ n = \ n \ nm \ nWATER \ n \ n \ nCp \ nWATER \ n \ n \ n \ n \ nT \ n \ nIN \ n, \ nDESIGN \ n \ n \ n– \ n \ nT \ n \ nOUT \ n, \ nDESIGN \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE6

\ n \ n \ n \ n \ nh \ nAIR \ n \ n \ n \ nT \ n \ nAIR \ n, \ nOUT \ n, \ nDESIGN \ n \ n \ n \ n = \ n \ nh \ nAIR \ n \ n \ n \ nT \ n \ nAIR \ n, \ nIN \ n, \ nDESIGN \ n \ n \ n \ n + \ n \ n \ nQ \ n \ nWATER \ n, \ nDESIGN \ n \ n \ n \ nm \ nAIR \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE7

Теплообменник (Тип 91) основан на подходе минимальной емкости эффективности (ε) для моделирования теплообменника.В этом предположении пользователя просят указать эффективность теплообменника и условия на входе:

\ n \ n \ n \ nQHX \ n = \ nε \ nQmax \ n \ n \ n \ n \ n \ nE8

, где Q _MAX — максимальная скорость теплопередачи через теплообменник.

Насосы вычисляют массовый расход, используя функцию переменного регулирования (0 ≤ γ ≤ 1) и фиксированную (заданную пользователем) максимальную пропускную способность (м _MAX ).

\ n \ n \ n \ n \ nm \ nIN \ n \ nCp \ n \ n \ n \ nT \ nOUT \ n \ n− \ n \ nT \ nIN \ n \ n \ n \ n = \ n \ nP \ n ∗ \ n \ nfpar \ n \ n \ n \ n \ n \ nE9

\ n \ n \ n \ n \ nm \ nOUT \ n \ n = \ nγ \ n \ nm \ nMAX \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE10

где fpar — доля мощности насоса, p — мощность (кВт), м _OUT — массовый расход на выходе (кг / с ), а Cp — теплоемкость жидкости (кДж / кг ° C).В таблице 4 показаны входные данные, подаваемые на насосы.

\ n

\ n \ n \ n \ n \ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n \ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n Змеевик

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

\ n

Вспомогательный	Мощность (кДж / ч)	Cp (кДж / кг ° C)	м (кг / ч)
Насос (охлажденная вода)	1339	4,19	1789
(тип 3d-2)	1339	1,22	2487
Насос (тип 3d-3, солнечный коллектор)	2664	2.34	5442
Насос (тип 3d-4, горячая вода)	1339	2,34	1261
Насос (тип 3d-5, охлаждающая вода)	1339	4.19	4230
Градирня (вентилятор)	2013	—	—

Таблица 4.

Параметр, подаваемый на насосы системы охлаждения.

Охлаждающий термостат (тип 1503) представляет собой N-ступенчатый охлаждающий аквастат / простой термостат, смоделированный для вывода функций управления включением / выключением, которые можно использовать для управления системой жидкостного охлаждения, имеющей до N-ступенчатого источника нагрева.Желаемая температура жидкости может зависеть от времени суток или дня недели. Эти изменения заданных температур охлаждения моделируются с использованием дополнительной функции управления настройкой и заданной разницы температур [4].

Дифференциальный контроллер (Тип 2b) — это дифференциальный контроллер включения / выключения, который может иметь значение 1 или 0. Значение управляющего сигнала выбирается как функция разницы между верхним (T _HIGH ) и более низкие (T _LOW ) температуры, и оба сравниваются с двумя разностями температур зоны нечувствительности ΔT _HIGH и ΔT _LOW .Новое значение функции управления зависит от значения функции управления вводом на предыдущем временном шаге.

Баланс массы и энергии MTV (тип 62) рассчитывается с использованием уравнений с 11 по 14 соответственно:

\ n \ n \ n \ n \ nm \ n1 \ n \ n = \ n \ nm \ n5 \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE11

\ n \ n \ n \ n \ nm \ n3 \ n \ n = \ n \ nm \ n4 \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE12

\ n \ n \ n \ n \ nm \ n1 \ n \ n \ nh \ n1 \ n \ n = \ n \ nm \ n2 \ n \ n \ nh \ n2 \ n \ n + \ n \ nm \ n3 \ n \ n \ nh \ n3 \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE13

\ n \ n \ n \ n \ nm \ n5 \ n \ n \ nh \ n5 \ n \ n = \ n \ nm \ n2 \ n \ n \ nh \ n2 \ n \ n + \ n \ nm \ n4 \ n \ n \ nh \ n4 \ n \ n \ n \ n \ n \ n \ nE14

, где h — удельная энтальпия, m — расход и индексы, соответствующие рисунку 5.

Классификация пожаров и видов опасности согласно NFPA

Классификация пожаров

Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) классифицирует пожары по классам. Соответствующие графические и буквенные обозначения, сопровождающие эти классы, указаны в NFPA 10, стандарте для переносных огнетушителей.

Эта классификация пожаров основана на горючих материалах, которые могут воспламениться, поэтому можно запланировать меры защиты от таких различных типов пожаров.

ПОЖАРЫ КЛАССА А

Пожары класса А (обозначение — зеленый треугольник) связаны с обычными горючими материалами, такими как бумага, дерево и ткани, резина. В большинстве случаев этот тип пожара эффективно тушится водой или изолируется другим подходящим химическим агентом

ПОЖАРЫ КЛАССА B

Пожары класса B (обозначение — красный квадрат) в основном связаны с воспламеняющимися жидкостями (например, бензином, маслами, жирами, смолами, красками и т. Д.) И легковоспламеняющимися газами. Для тушения этих пожаров обычно используются сухие химикаты и двуокись углерода.

ПОЖАРЫ КЛАССА C

Пожары класса C (обозначение в виде синего кружка) затрагивают электрическое оборудование, находящееся под напряжением, такое как двигатели, генераторы и другие устройства. По соображениям безопасности для тушения пожара обычно используются непроводящие средства пожаротушения, такие как сухие химикаты или двуокись углерода.

ПОЖАРЫ КЛАССА D

Пожары класса D (символ обозначения — желтый десятиугольник) связаны с горючими металлами, такими как магний, натрий, литий, калий и т. Д. Эти пожары тушат карбонат натрия, графит, бикарбонат, хлорид натрия и химические вещества на основе солей.

ПОЖАРЫ КЛАССА К

Пожары класса K — это пожары в кухонных приборах, в которых используются горючие среды для приготовления пищи (растительные, животные масла или жиры).

СИМВОЛЫ ДЛЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ УРОВНИ

Рисунок 1 — Символы, используемые для классификации пожара

Таблица классификации пожаров

Очевидно, что классификация пожара зависит от того, «что горит». Это определит интенсивность пожара, излучаемое тепло, досягаемость пламени, дыма и т. Д.

Тип пожара также является решающим фактором, определяющим, какой тип огнетушителя следует использовать для тушения этого пожара. В следующей таблице классификации пожаров поясняются различные типы огнетушителей, используемых для тушения различных типов пожаров.

Ниже приведены основные типы огнетушителей — в зависимости от того, какая жидкость используется для тушения пожара. Цветовой код (цветное кольцо в верхней части баллона) подскажет, с каким типом огнетушителя вы работаете.

Классификация опасностей

В соответствии с NFPA, зоны обычно классифицируются как зоны легкой (низкой) опасности, обычной (средней) опасности или повышенной (высокой) опасности.

Зоны легкой (низкой) опасности — это места, где количество и воспламеняемость горючих материалов класса A и легковоспламеняющихся веществ класса B низкое. В этих районах ожидаемые пожары имеют относительно низкие скорости тепловыделения. Зоны легкой опасности могут включать в себя офисы, классы, конференц-залы и т. Д.

Зоны с обычной (средней) опасностью — это места, где количество и горючесть горючих материалов класса A и легковоспламеняющихся веществ класса B являются умеренными. На этих территориях ожидаются пожары с умеренным тепловыделением. Обычными опасными местами могут быть офисы, торговые центры, легкие производственные или исследовательские предприятия, гаражи, мастерские или зоны обслуживания / обслуживания.

Зоны повышенной (высокой) опасности — это места, где количество и воспламеняемость горючего материала класса A высоки или где присутствует большое количество легковоспламеняющихся материалов класса B.Ожидаются быстро развивающиеся пожары с высокими темпами тепловыделения. Эти места могут быть площадками для ремонта автомобилей, обслуживания самолетов и лодок, покраски, окунания и нанесения покрытий, складских помещений (цистерны, контейнеры и т. Д.).

Теплота сгорания — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Теплота сгорания , также называемая теплотворной способностью . или . Энергетическая ценность. вещества — это количество энергии, которое выделяется при сгорании определенного количества вещества. Эта энергия выделяется в виде тепла, когда вещество сжигается в стандартных условиях.

Теплота сгорания ( Δ H ° _c ) — это мера количества энергии, выделяющейся в виде тепла ( q ) при сгорании одного моля вещества (горение).Выработка тепла означает, что реакция является экзотермическим процессом и выделяет энергию. Теплота сгорания — это особая форма энтальпии реакции, поскольку она измеряется при стандартных условиях и ограничена одним моль исходного материала. Символ (°) показывает, что значение теплоты сгорания достигается при стандартных условиях: 25 градусов Цельсия (298,15 Кельвина) и при постоянном давлении. Сообщается, что давление составляет один бар или одну атмосферу в зависимости от источника. [1] , [2]

Теплота сгорания также называется энтальпией сгорания, поскольку энергия, выделяемая в результате реакции сгорания, является результатом изменения общей энтальпии исходного вещества, поскольку оно полностью реагирует с кислородом.Термины теплота сгорания и энтальпия сгорания используются взаимозаменяемо из-за Первого закона термодинамики и соотношений между теплотой при постоянном давлении ( q _P ), изменением внутренней энергии (ΔU) и изменением энтальпии. (ΔH). [3] , [4]

Уравнение для изменения внутренней энергии:

Δ U = q _P — PΔV .

Если уравнение переставить, то

q _P = Δ U + P Δ V .

Уравнение изменения энтальпии:

Δ H = Δ U + P Δ V + V Δ P .

Член В Δ P отменяется, поскольку давление не изменяется, поэтому

Δ H = Δ U + P Δ V .

Как указывалось ранее,

q _P = Δ U + P Δ V .

Следовательно, q _P = Δ H .

Измерения теплоты сгорания чаще всего используются при сгорании органических углеводородов, соединений, состоящих из углерода и водорода, но могут включать и другие атомы, присутствующие в органических соединениях, таких как азот, фосфор, сера и особенно кислород. Значения теплоты сгорания наиболее широко используются для определения того, является ли вещество эффективным источником топлива. [5] Многие органические соединения можно найти в таблицах теплоты сгорания.

Единицы измерения теплоты сгорания можно варьировать, но всегда указываются в единицах энергии на моль или на единицу массы или объема в зависимости от метода, используемого для сообщения значений.Для оценки эффективности вещества как топлива более удобна энергия на единицу массы или объема. [5]

Как и при любом горении и многих реакциях окисления, кислород должен присутствовать для того, чтобы вещество могло воспламениться. Реакции горения проводятся с кислородом при постоянном давлении в калориметре. Типичной реакцией горения является реакция метана (CH ₄ ) в присутствии кислорода.

Продуктами реакции горения являются вода и углекислый газ, если реагентами являются кислород и углеводороды.Водный продукт может быть в виде газа или жидкости в зависимости от температуры дожигания. Для определения истинной теплоты сгорания используется жидкая вода в конце реакции из-за того, что эксперимент возвращается к стандартной температуре 25 ° C, при которой вода конденсируется в жидкость. [3] , [4] , [2] .

Источник: nya-shka.ru