Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все
. Уравнение реакции горения угля: С(т.) + О2(г.) = СО2(г.). По определению, теплотой образования вещества называется количество тепла, выделяющееся при образовании 1 моля вещества из простых веществ, взятых в их стандартном состоянии. Т.е. при сжигании 1 моля угля выделяется Q = Qf(CO2) = 393,5 кДж. Количество угля в 1 кг = 1000/12 = 83,3 моль. Следовательно, при сгорании 1кг угля выделяется 393,5·83,3 = 32,8*103 кДж= 32,8 МДж.
Сжигание метана протекает по следующему уравнению: СН4(г.) + 2О2(г.) = СО2(г.) + 2Н2О(г.). По следствию из закона Гесса найдем количество тепла, выделяющееся при сжигании 1 моль метана: Q = Qf(CO2) + 2Qf(H2O) - 2Qf(O2) - Qf(CH4). Так как теплота образования кислорода равна нулю, получаем: Q = 393.5 + 2·241.8 - 74.8 = 802,3 кДж. Количество метана в 1 м3 = 1000/22,4 = 44,6 моль. При сжигании 1 м3 метана выделяется 802,3·44,6 = 35,8*103 кДж = 35,8МДж.
2. Для оценки тепла, необходимого для нагрева воздуха, рассчитаем его массу. Объем воздуха равен 50·2.5 = 125 м3. Масса воздуха 125·103·29/22,4 = 161830 г = 161,8 кг. Количество тепла, необходимое для нагрева тела массой m от температуры Т1 до температуры Т2, равно произведению его массы на удельную теплоемкость и на разность температур: Q = 161,8·1005·25 = 4,1*106 Дж = 4,1 МДж.
3. По той же формуле для нагрева 150 л (150 кг) воды потребуется Q = 150·4200·85 = 53,6*106 Дж = 53,6 МДж.
4. Угля потребуется 4,1/32,8 = 0,125 кг для нагрева воздуха и 53,6/32,8 = 1,63 кг для нагрева воды. Метана требуется 4,1/35,8 = 0,115 м3 для нагрева воздуха и 53,6/35,8 = 1,50 м3 для нагрева воды.
5. ТЭЦ затратит 100*0,125 + 1,63 ~ 14 кг угля по 1,5 руб, т.е. 14*1,5 = 21 руб, если она работает на угле, и 100*0,115 + 1,5 = 13 м3 газа по 2,2 руб , т.е. 13*2,2 = 28,6 руб, если на газе.
6. Преимущества газа: минимальные затраты по доставке (достаточно 1 раз вложить средства в газопровод) и обслуживанию котлов (автоматика); отсутствие отходов; значительно более высокий КПД; отсутствие SO2 в продуктах сгорания (экология); возможность плавно контролировать скорость подачи топлива и т.д. Основной недостаток – опасность взрыва при утечке – очень серьезен, однако в настоящее время с этой проблемой справляются с специальных датчиков, сигнализирующих об утечке задолго до накопления в воздухе опасных концентраций.
7. Проведенная нами оценка затрат топлива только на нагрев воздуха и воды близка к реальным затратам только для газа, имеющего высокую чистоту и КПД ~ 90%. Уголь с озвученной стоимостью содержит всего 65-70% углерода, что в сочетании со значительно более низким КПД (обычно ~ 60%) и необходимостью вывозить отходы делает его существенно менее экономически выгодным, чем газ. Антрацит, содержащий до 95% С, стоит в 2-2,5 раза дороже, чем бурый уголь.
Стоимость услуг по отоплению и горячему водоснабжению, естественно, включает не только затраты на нагрев, но и на обслуживание ТЭЦ и доставку воды и теплоносителя к потребителю. Поскольку необходимо учесть и значительные потери тепла в процессе транспортировки горячей воды, это слагаемое оказывается самым большим при формировании цен на услуги.
66576576
Объяснение:
Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все Все
. Уравнение реакции горения угля: С(т.) + О2(г.) = СО2(г.). По определению, теплотой образования вещества называется количество тепла, выделяющееся при образовании 1 моля вещества из простых веществ, взятых в их стандартном состоянии. Т.е. при сжигании 1 моля угля выделяется Q = Qf(CO2) = 393,5 кДж. Количество угля в 1 кг = 1000/12 = 83,3 моль. Следовательно, при сгорании 1кг угля выделяется 393,5·83,3 = 32,8*103 кДж= 32,8 МДж.
Сжигание метана протекает по следующему уравнению: СН4(г.) + 2О2(г.) = СО2(г.) + 2Н2О(г.). По следствию из закона Гесса найдем количество тепла, выделяющееся при сжигании 1 моль метана: Q = Qf(CO2) + 2Qf(H2O) - 2Qf(O2) - Qf(CH4). Так как теплота образования кислорода равна нулю, получаем: Q = 393.5 + 2·241.8 - 74.8 = 802,3 кДж. Количество метана в 1 м3 = 1000/22,4 = 44,6 моль. При сжигании 1 м3 метана выделяется 802,3·44,6 = 35,8*103 кДж = 35,8МДж.
2. Для оценки тепла, необходимого для нагрева воздуха, рассчитаем его массу. Объем воздуха равен 50·2.5 = 125 м3. Масса воздуха 125·103·29/22,4 = 161830 г = 161,8 кг. Количество тепла, необходимое для нагрева тела массой m от температуры Т1 до температуры Т2, равно произведению его массы на удельную теплоемкость и на разность температур: Q = 161,8·1005·25 = 4,1*106 Дж = 4,1 МДж.
3. По той же формуле для нагрева 150 л (150 кг) воды потребуется Q = 150·4200·85 = 53,6*106 Дж = 53,6 МДж.
4. Угля потребуется 4,1/32,8 = 0,125 кг для нагрева воздуха и 53,6/32,8 = 1,63 кг для нагрева воды. Метана требуется 4,1/35,8 = 0,115 м3 для нагрева воздуха и 53,6/35,8 = 1,50 м3 для нагрева воды.
5. ТЭЦ затратит 100*0,125 + 1,63 ~ 14 кг угля по 1,5 руб, т.е. 14*1,5 = 21 руб, если она работает на угле, и 100*0,115 + 1,5 = 13 м3 газа по 2,2 руб , т.е. 13*2,2 = 28,6 руб, если на газе.
6. Преимущества газа: минимальные затраты по доставке (достаточно 1 раз вложить средства в газопровод) и обслуживанию котлов (автоматика); отсутствие отходов; значительно более высокий КПД; отсутствие SO2 в продуктах сгорания (экология); возможность плавно контролировать скорость подачи топлива и т.д. Основной недостаток – опасность взрыва при утечке – очень серьезен, однако в настоящее время с этой проблемой справляются с специальных датчиков, сигнализирующих об утечке задолго до накопления в воздухе опасных концентраций.
7. Проведенная нами оценка затрат топлива только на нагрев воздуха и воды близка к реальным затратам только для газа, имеющего высокую чистоту и КПД ~ 90%. Уголь с озвученной стоимостью содержит всего 65-70% углерода, что в сочетании со значительно более низким КПД (обычно ~ 60%) и необходимостью вывозить отходы делает его существенно менее экономически выгодным, чем газ. Антрацит, содержащий до 95% С, стоит в 2-2,5 раза дороже, чем бурый уголь.
Стоимость услуг по отоплению и горячему водоснабжению, естественно, включает не только затраты на нагрев, но и на обслуживание ТЭЦ и доставку воды и теплоносителя к потребителю. Поскольку необходимо учесть и значительные потери тепла в процессе транспортировки горячей воды, это слагаемое оказывается самым большим при формировании цен на услуги.
Объяснение: