Otázka, kolik gramů petroleje je třeba spálit, aby se uvařil určitý objem vody, znepokojuje mnoho lidí, zejména těch, kteří při kempování používají plynové sporáky nebo táborák. Výpočet této hodnoty je poměrně jednoduchý a je založen na fyzikálních vlastnostech petroleje a vody.
Pro začátek je třeba vzít v úvahu, že vaření vody je fázový přechod z kapalného stavu na plynný. V tomto případě dochází ke změně vnitřní energie molekul vody a přeměňuje je na pohyblivější stav. K provedení tohoto procesu je nutné dodávat teplo, které lze následně získat při spalování petroleje.Gorenje
Vzorec pro výpočet množství petroleje lze zapsat následovně: potřebný objem petroleje (v gramech) = hmotnost vody (v gramech) x měrné teplo páry vody (v J/G) / měrné teplo spalování petroleje (v J/G).
Definice petroleje
Petrolej má chemický vzorec C12H26 a je čirá nebo slabě nažloutlá tekutina. Má vysoké spalovací teplo a nízkou viskozitu, díky čemuž je ideální pro použití ve vroucí vodě a specializovaných pecích.
Proces spalování petroleje je velmi účinný a ekonomický. Během spalování tato hořlavá kapalina uvolňuje teplo a plyny a vytváří plamen. Petrolej má vysokou energetickou hodnotu a běžně se používá v hořácích, které jsou dodávány s vroucí vodou a kamny.
| Vlastnost | Hodnota |
|---|---|
| Hustota | 0.800-0.850 g / cm3 |
| Teplota varu | 175-300 °C |
| Teplota blesku | 37-72 °C |
| Energetická hodnota | >43 MJ / kg |
| Barva | Bezbarvý až slabě nažloutlý |
Petrolej má mnoho použití kromě použití jako paliva pro vaření vody. Používá se také v letectví jako palivo pro proudový motor. Kromě toho se široce používá jako rozpouštědlo a čistič tuků a olejů.
Fyzikální vlastnosti petroleje
Níže je tabulka se základními fyzikálními parametry petroleje:
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Hustota, kg / m3 | 800-850 |
| Teplota blesku, °C | 38-72 |
| Teplota tuhnutí, °C | -47--40 |
| Kinematická viskozita, m2 / s | 1,0-2,5 |
| Bod varu, °C | 150-275 |
Hustota petroleje označuje jeho hmotnost v jednotce objemu a je důležitým parametrem při výpočtech k určení potřebného množství petroleje.
Bod vzplanutí je minimální teplota, při které páry petroleje začnou hořet při interakci se zdrojem ohně nebo jisker.
Teplota tuhnutí určuje, jakou teplotu musí petrolej sestoupit, aby se proměnil v pevnou látku.
Kinematická viskozita je měřítkem odporu vůči pohybu petroleje a ovlivňuje jeho schopnost pronikat úzkými otvory.
Bod varu ukazuje, při jaké teplotě začíná přeměna petroleje z kapalného stavu na plynný.
Znalost fyzikálních vlastností petroleje umožní přesněji vypočítat jeho použití v různých procesech, jako je vaření vody.
Energetická hodnota petroleje
Energetická hodnota petroleje je určena velikostí jeho spalovacího tepla vyjádřenou v joulech (J) nebo kilokaloriích (kcal) na jednotku hmotnosti. Běžně se používá metrický měřicí systém, kde energetická hodnota petroleje je asi 43 megajoulů na kilogram (MJ/kg) nebo 10,3 kilokalorií na gram (kcal/g).
Tato vysoká energetická hodnota umožňuje petroleji poskytovat efektivní spalování a uvolňovat velké množství tepelné energie při relativně nízké hmotnosti. To z něj činí pohodlné a účinné palivo pro použití v dopravě, zejména v letectví, kde je důležité snížit hmotnost paliva pro zvýšení doletu.
Energetická hodnota petroleje je tedy jednou z klíčových charakteristik tohoto paliva, která určuje jeho účinnost a použitelnost v různých odvětvích. Pravidelná kontrola kvality a dodržování požadovaných standardů umožňuje zajistit stabilní energetickou hodnotu petroleje a jeho bezpečné použití.
Výpočet petroleje k varu 4 litry vody
Pro výpočet množství petroleje potřebného k varu 4 litry vody můžeme použít vzorec. Je založen na energetickém ekvivalentu mezi petrolejem a vodou.
Energie potřebná k ohřevu vody závisí na jejím objemu a počáteční teplotě. Petrolej je zdrojem energie pro vytápění, takže musíme vypočítat, kolik energie je potřeba k ohřevu 4 litrů vody k varu.
Pro začátek definujme teplotní rozsah, ve kterém lze rozlišit 4 litry vody. Obvykle je to od pokojové teploty (asi 20°C) do bodu varu (100°C).
Výpočet množství tepla potřebného ke zvýšení teploty vody se provádí pomocí vzorce:
Q = m * c * ΔT
- Q - množství tepla (v J)
- m - hmotnost vody (v gramech)
- c - měrná tepelná kapacita vody (4,186 J/G°C)
- ΔT - změna teploty (v °C)
Hmotnost vody je třeba převést z litrů na gramy. Jeden litr vody je přibližně 1 000 gramů (1 000 ml = 1 000 g).
Po nalezení množství tepla potřebného ke zvýšení teploty můžeme provést další výpočty, abychom našli množství petroleje, které by mělo hořet.
Vzorec pro výpočet množství spáleného petroleje
K určení množství petroleje, které je třeba spálit k varu 4 litry vody, se používá následující vzorec:
- Určete teplo vodní páry. U vody je to 2257 kJ / kg.
- Vypočítejte hmotnost vody v kilogramech. Chcete-li to provést, vynásobte objem vody (v tomto případě 4 litry) hustotou vody, která je 1 kg/l. výsledná hodnota bude 4 kg.
- Vypočítejte potřebné množství tepla k varu 4 kg vody. Chcete-li to provést, vynásobte hmotnost vody teplem páry. V tomto případě dostaneme 4 kg * 2257 kJ / kg = 9028 kj.
- Určete teplo spalování petroleje. U petroleje je tato hodnota kolem 43,1 MJ/kg.
- Vypočítejte hmotnost petroleje, kterou musíte spálit, abyste získali potřebné teplo. Chcete-li to provést, rozdělte potřebné teplo na spalovací teplo petroleje: 9028 kj / 43,1 MJ/kg = 0,209 kg, neboli 209 gramů.
K varu tedy 4 litry vody bude nutné spálit přibližně 209 gramů petroleje.