Номер 3, страница 140, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Расскажите о твердых видах топлива. Приведите примеры. В чем преимущество газа как топлива?

Расскажите о твердых видах топлива. Приведите примеры.

Твердое топливо — это горючие материалы, находящиеся в твердом агрегатном состоянии, которые при сжигании выделяют тепловую энергию. Большинство видов твердого топлива имеют органическое происхождение и могут быть разделены на природные и искусственные.

Природные (естественные) виды топлива:

• Древесина (дрова): Исторически первый вид топлива, используемый человечеством. Состоит в основном из целлюлозы и лигнина. Имеет относительно невысокую удельную теплоту сгорания, которая сильно зависит от влажности.
• Торф: Образуется в болотах в результате неполного разложения растительных остатков в условиях избыточной влажности и недостатка кислорода. Считается самым молодым из ископаемых видов топлива.
• Ископаемый уголь: Основной вид твердого ископаемого топлива, продукт глубокого разложения остатков древних растений под землей без доступа кислорода. В зависимости от степени углефикации (превращения в углерод) выделяют:
  • Бурый уголь (лигнит): Самый молодой из ископаемых углей. Характеризуется высоким содержанием влаги (до 40-50%) и летучих веществ, имеет невысокую теплоту сгорания.
  • Каменный уголь: Более древний, чем бурый. Содержит меньше влаги и больше углерода. Является одним из важнейших видов топлива для мировой энергетики и промышленности (металлургии).
  • Антрацит: Уголь наивысшей степени углефикации. Отличается высоким содержанием углерода (до 98%), низкой влажностью и малым количеством летучих веществ. Обладает самой высокой теплотой сгорания среди углей, горит почти без дыма и пламени.
• Горючие сланцы: Осадочные породы, содержащие значительное количество органического вещества (керогена). При нагревании из них можно получать сланцевую смолу, близкую по составу к нефти.

Искусственные (переработанные) виды топлива:

• Древесный уголь: Получается в результате пиролиза (нагревания без доступа воздуха) древесины. Горит практически без дыма, дает много тепла.
• Кокс: Продукт, получаемый при нагревании каменного угля до высоких температур (900–1100 o C) без доступа воздуха. В основном используется в металлургии как восстановитель при выплавке чугуна.
• Топливные брикеты и пеллеты: Производятся путем прессования под высоким давлением отходов деревообработки (опилки, стружка), сельского хозяйства (солома, лузга) или торфа. Имеют стандартную форму и низкую влажность.

Ответ: Твердое топливо — это горючие вещества в твердом состоянии, используемые для получения тепла. Примеры включают природные виды (древесина, торф, бурый и каменный уголь, антрацит) и искусственные (кокс, древесный уголь, топливные брикеты).

В чем преимущество газа как топлива?

Газообразное топливо, в первую очередь природный газ (основной компонент — метан, $CH_4$), обладает рядом значительных преимуществ по сравнению с твердыми и жидкими видами топлива.

• Экологическая чистота: При сгорании природного газа образуется значительно меньше вредных веществ. В продуктах сгорания практически отсутствуют твердые частицы (сажа) и оксиды серы ($SO_2$), которые являются причиной кислотных дождей. Выбросы оксидов азота ($NO_x$) и угарного газа ($CO$) также существенно ниже, чем при сжигании угля и мазута. После сгорания газа не остается золы и шлака, что решает проблему их утилизации.
• Высокая эффективность и полнота сгорания: Газ легко смешивается с воздухом (кислородом), что обеспечивает более полное сгорание. Это приводит к высокому коэффициенту полезного действия (КПД) газовых котлов и других установок.
• Удобство транспортировки и хранения: Газ можно транспортировать на большие расстояния по трубопроводам непосредственно к конечному потребителю (городам, предприятиям, домам). Это устраняет необходимость в железнодорожных или автомобильных перевозках и не требует организации складских помещений для хранения топлива на месте, в отличие от угля или дров.
• Простота использования и автоматизации: Подача газа осуществляется непрерывно. Процессы розжига, регулирования интенсивности горения и выключения легко поддаются автоматизации. Это упрощает эксплуатацию оборудования и позволяет точно поддерживать заданную температуру без постоянного участия человека.
• Высокая теплотворная способность: Природный газ обладает высокой удельной теплотой сгорания, что означает выделение большого количества энергии на единицу массы или объема топлива.

Ответ: Преимущества газа как топлива заключаются в его высокой экологичности (минимум вредных выбросов и отсутствие золы), полноте сгорания и высоком КПД, удобстве транспортировки по трубопроводам, а также простоте эксплуатации и автоматизации процесса горения.