Page 32 - fizica-viii

30 Fenomene termice UNITATEA 1

Termeni-cheie Combustibili. Puterea calorică – extindere

⚫ combustibili chimici
⚫ combustibili nucleari Ai observat că?
⚫ putere calorică ⚫ Unii cărbuni (antracitul, huila) sunt consideraţi superiori, în timp ce
⚫ randamentul unui încălzitor alţii (lignitul, turba) sunt consideraţi inferiori.
⚫ Atunci când gătim, se încălzeşte şi bucătăria.
⚫ Substanţele care se aprind uşor sunt etichetate ca inflamabile.

Ce crezi?
Este corect să spunem că „ardem calorii” când alergăm?

Fig. 1 – Lemnul este un Reține!
combustibil solid.
Combustibilii sunt substanţe care, prin ardere, degajă căldură.
Combustibilii pot fi solizi (lemnul, cărbunele), lichizi (benzina, moto-
Știai că? rina, alcoolul, GPL) sau gazoşi (hidrogenul, gazul metan).

Alimentele pot fi conside- Puterea calorică a unui combustibil este cantitatea de căldură care se
rate combustibili, pentru că prin degajă la arderea completă a unui kilogram din combustibilul respectiv.
metabolizare degajă energie. De Puterea calorică se notează cu litera q. Dacă cunoaştem puterea calorică
exemplu, ciocolata are aceeași şi masa combustibilului ars, putem calcula cantitatea de căldură degajată:
putere calorică precum cărbunele, Q [Q] J
_
_

SI

iar uleiul de soia ca gazul metan. Q = m ⋅ q, de unde q = , iar [q] = _ =
m
[m]
kg
SI
SI
La sfârşitul manualului vei găsi un tabel cu puterea calorică a principa-
lilor combustibili. Combustibilii superiori au putere calorică mare.
Când încălzim un corp (cu un arzător sau cu un încălzitor electric), doar
o parte din căldura degajată încălzeşte corpul, restul încălzeşte mediul.
Randamentul unui încălzitor este raportul dintre căldura primită de
corpul care trebuie încălzit şi căldura cedată de încălzitor.
Nava spațială Cassini a desco-
perit că satelitul Titan al planetei Q primit [Q primit SI J
]
_

Saturn are pe suprafață oceane η = _ , de unde [η] = _ = = 1 (adimensional)
J
Q
[Q
]
SI
de metan lichid. Satelitul nu cedat cedat SI
izbucnește însă în flăcări deoa-
rece pe Titan nu există oxigenul La nivel microscopic, moleculele combustibililor pot fi imaginate ca o
necesar arderii.
mulţime de biluţe, unite două câte două cu resorturi comprimate, ţinute
în această stare cu fire subţiri de aţă. Când aprindem combustibilul, firele
se ard unul după altul şi energia potenţială elastică se eliberează, trans-
formându-se în energia cinetică a moleculelor. Mai rămâne să clarificăm
de unde provine energia combustibililor. „Cine a comprimat resorturile?”
Răspunsul scurt este: energia provine de la soare! Răspunsul lung îl găseşti
în cărţile de biologie.
Combustibilii nucleari (uraniul,
plutoniul, hidrogenul) au puteri
calorice de peste un milion de ori Verifică dacă ai înțeles!
mai mari decât combustibilii chi-
mici. Teoretic, cel mai bun com- 1 Ce semnificaţie fizică are o putere calorică de 40 MJ/kg?
bustibil ar fi antimateria care, ani- 2 Care este puterea calorică a gazului metan?
hilându-se cu materia, ar produce
de o mie de ori mai multă energie 3 Ce cantitate de gaz metan trebuie arsă pentru a încălzi 200 g de apă de
decât combustibilii nucleari! la 20 °C la temperatura de fierbere?
4 Câtă căldură iroseşte un arzător cu randamentul de 80%, dacă corpul
încălzit primeşte 10 MJ?
Aplică cele învățate!
Calculează randamentul unui încălzitor care consumă 10 g de gaz metan
pentru a încălzi 1 kg de apă de la 10 °C la 90 °C.