Сжигание топлива (например, древесины, природного газа, нефти или угля) на протяжении сотен лет использовалось человечеством для производства тепловой энергии. Мы сжигаем бутан для приготовления пищи, бензин для автомобилей, уголь для производства электроэнергии. Во всех этих процессах горение используется для выработки тепла в результате экзотермической химической реакции, которая окисляет топливо.
Эту реакцию можно увидеть на рисунке ниже:
Топливом может быть газ, бензин, дрова или уголь. Окислителем может быть газообразный кислород в воздухе; и энергия активации может быть искрой. Образующиеся газы - это H2O, CO2, CO, НЕТ2, ТОЛЬКО2 и другие.
Твердые отходы - это зола и компоненты тяжелых металлов. Только наличие топлива и окислителя не гарантирует начало процесса сгорания. Для начала реакции необходимо дать минимум тепловой энергии. Энергия активации - это энергия, необходимая для начала процесса горения. Как только реакция начинается, она заканчивается, когда заканчивается топливо.
Некоторые результаты горения:
- производство большого количества энергии в виде тепла, которое используется по-разному, например, простое отопление помещений, выработка термоэлектрической энергии и работа легковые автомобили.
- потребление топлива. Когда мы используем топливо из невозобновляемых источников, например нефть или ее производные, мы сжигаем вещество, на производство которого природе потребовались сотни тысяч лет, и чьи запасы конечный. Следовательно, со временем эти запасы могут иссякнуть, или их будет очень трудно извлечь по дешевке.
- еще один результат сжигания органического топлива - увеличение загрязнения воздуха. Газы типа SO, SO2, ДЕВЯТАЯ2 и нет3 они соединяются с водяным паром, присутствующим в атмосфере, в результате чего образуются серная и азотная кислоты, которые возвращаются на поверхность Земли в виде кислотных дождей. Другие газы, такие как CO и CO2, выбрасываемые в атмосферу, способствуют парниковому эффекту, который может вызвать повышение средней температуры на планете.
Термодинамическое исследование позволяет нам рационально использовать природное топливо, которое мы можем извлечь из природы. Помимо оптимизации процесса сжигания, мы можем уменьшить загрязнение атмосферы, максимально повторно использовать твердые отходы и создавать все более эффективные машины.
В настоящее время прилагаются большие усилия для использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и альтернативные виды топлива, такие как спирт и водород.
Домициано Маркес
Закончил факультет физики.
