Номер 2, страница 145 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 19. Природный газ и энергетика. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 2, страница 145.

Условие.

2. У какого из двух видов топлива — угля или природного газа — выше удельная теплота сгорания (теплота в расчёте на единицу массы)?

Решение.

Решение 2.

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо сравнить удельную теплоту сгорания угля и природного газа. Удельная теплота сгорания — это физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании 1 кг топлива. Обозначается буквой $q$.

Обратимся к справочным данным. Средние значения удельной теплоты сгорания для этих видов топлива следующие:

• Удельная теплота сгорания каменного угля: $q_{угля} \approx 2,7 \cdot 10^7$ Дж/кг (или 27 МДж/кг).
• Удельная теплота сгорания природного газа: $q_{газа} \approx 4,4 \cdot 10^7$ Дж/кг (или 44 МДж/кг).

Сравнив эти значения, мы видим, что удельная теплота сгорания природного газа значительно выше, чем угля: $4,4 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} > 2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$.

Это объясняется химическим составом. Природный газ состоит в основном из метана ($CH_4$), в котором высока массовая доля водорода. Уголь — это преимущественно углерод ($C$) с примесями. Энергия, выделяемая при сгорании водорода (в расчете на единицу массы), значительно превышает энергию, выделяемую при сгорании углерода. Поэтому природный газ является более энергоэффективным топливом в расчете на единицу массы.

Ответ: удельная теплота сгорания выше у природного газа.