ашық сабақ отынның жануы

Отын[

Отын^[1] – жылу энергиясын алуға қолданылатын жанғыш заттар. Агрегаттық күйіне қарай – қатты, сұйық және газ тәрізді, жаратылысы бойынша – табиғи және жасанды отын деп ажыратылады.

• Табиғи отындарға қазынды көмірлер (антрациттер, тас және қоңыр көмірлер), мұнай, газ, жанғыш сланецтер (тақтатастар), шымтезек, ағаш, өсімдік қалдықтары жатады.

• Жасанды отындарға домна пешінің кокстері, мотор отындары, кокстық және генераторлық газдар, т.б. жатады.

Отынның негізгі сипаттамасы – жану жылулығы. Отынның жану жылулығы – отынның толық жану кезінде бөлініп шығатын жылу мөлшері. Оны төменгі және жоғарғы, меншікті және көлемдік жану жылулығы деп ажыратады. Төм. жану жылулығы жоғарғы жану жылулығынан отын жану кезінде түзілетін суды, сондай-ақ, оның құрамындағы ылғалды буландыруға жұмсалатын жылу мөлшерінен кем болады. Мысалы, тас көмірдің жану жылулығы 28 – 34 МДж/кг, бензиндікі – 44 МДж/кг-ға жуық; табиғи газдың көлемдік төм. жану жылулығы 31 – 38 МДж/м3. Әр түрлі отынды салыстыру және оның қосынды қорын есепке алу үшін шартты отын түсінігі пайдаланылады, оның ең төм. жану жылулығы 29,3 МДж/кг. Техниканың жаңа салаларының дамуына байланысты “отын” термині кең мағынада қолданылады, ол энергия көзі болып табылатын барлық материалдарға да (ядролық отын, зымырандық отын) қатысты айтылады. Қазақстан қазба отын қорларына бірден-бір бай ел; қ. Көмір өнеркәсібі; Газ өнеркәсібі.

ІІІ. Жаңа сабақты түсіндіру.
Ертедегі адамдар өздерінің үйлерін жылыту үшін немесе тамақ дайындау үшін немесе тамақ дайындау үшін ағаш, көмір, шымтезек энергиясын пайдаланған. Қазіргі заманда отын ретінде табиғи газ, мұнай және мұнай өнімдері қолданылады.

Денелерді қыздыру үшін энергия қажет. Энергия көбінесе отыннан алынады, ол үшін, мысалы, ағаш, тас көмір, бензин жағылады. Сонда ненің есебінен энергия бөлініп шығады?
Молекулалардың атомдардан құралатыны белгілі. Мысалы, судың молекуласы оттегінің бір атомы мен сутегінің екі атомынан құралады. Молекуланы атомдарға бөлуге болады. Молекулалардың осылайша бөлінуін химиялық айрылу реакциясы деп атайды. Молекуланы атомдарға бөлу үшін атомдардың бір - біріне тартылу күшін жеңіп, жұмыс істеу керек, яғни энергия жұмсау керек. Тәжірибелер, керісінше, атомдар бірігіп молекула құрғанда (отын жанғанда), энергияның бөлініп шығатынын көрсетеді.

Отынды пайдалану осы атомдар қосылып молекула құрағанда энергия бөлініп шығатынына негізделген. Әдеткі отындардың (көмір, мұнай, бензин т. б.) құрамында көміртегі бар. Отын жанғанда, ондағы көміртегінің атомы оттегінің екі атомымен қосылады. Осы молекула түзілгенде энергия бөлініп шығады.

Отынның әр түрлі болады: көмір, шым тезек, ағаш отын, мұнай және табиғи газ. Отын жанған кезде оның ішкі энергиясы жұмыс атқаруға немесе жылу алмасу жолымен басқа денелерді қыздыруға жұмсалады. Отынның барлық түрлері үшін 1 кг отын толық жанғанда қандай мөлшерде жылу бөлініп шығатынын тәжірибе жасап анықтау керек.
Массасы 1 кг отын түгел жанғанда қандай жылу мөлшері бөлініп шығатынын көрсететін физикалық шама отынның меншікті жану жылуы деп аталады.
Отынның меншікті жану жылуын q әрпімен белгілейді, оның өлшем бірлігі 1Дж/кг.

Кез келген массасы m отын толық жанғанда бөлінетін Q жылу мөлшерін есептеу үшін q меншікті жану жылуын жанған отынның массасына көбейту керек:
Q=qm.
Мұнда q - отынның меншікті жану жылуы, m – отынның массасы.