Ottův slovník naučný/Palivo

Z Wikizdrojů, volně dostupné knihovny
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Údaje o textu
Titulek: Palivo
Autor: neznámý
Zdroj: Ottův slovník naučný. Devatenáctý díl. Praha : J. Otto, 1902. s. 107–109. Dostupné online
Licence: PD anon 70
Heslo ve Wikipedii: Palivo

Palivo jest hořlavina, t. j. látka původu rostlinného neb nerostného, která při slučování s kyslíkem vzduchu hoří a vyvíjí teplo. Technicky vyrozumívají se p-vem jen hořlaviny, jež vyvíjejí mocnější teplo a buď vyskytují se ve větším rozsahu v přírodě, nebo se vyrábějí ve větším množství. Rozeznáváme p-va pevná, tekutá, plynná. Všechny v podstatě nejsou nic jiného než uhlík, vodík, kyslík, někdy s dusíkem a látkami minerálními, ovšem v různém stadiu transformace, jež příroda neb člověk s nimi provádí. Důležité u p-iv vlastnosti jsou zápalnost, hořlavost, výhřevnost. Zápalností vyrozumívá se snadnost, se kterou p. chytá. Každé p. musí se dříve ohřáti na určitou teplotu zápalnou a pak teprve chytí. Čím nižší jest tato teplota, tím zápalnější jest p. Zápalnost jest podporována množstvím těkavých látek, t. j. látek snadno se měnících v plyn, a stupněm suchosti. Nejzápalnější jsou p-va plynná, po nich tekutá a pak pevná. Rašelina chytne při 225 °C, kamenné uhlí při 326°, dřevené uhlí při 360°, koks při 700°C. Hořlavost jest snadné hoření; závisí na množství uhlíku a vodíku a na suchosti. Dřevo jest hořlavější než kamenné uhlí a toto hořlavější než anthracit. Výhřevností rozumí se množství tepla, jež vyvine se úplným spálením 1 kg p-va. Toto množství vyjadřuje se v kaloriích (v. t.). Uhlík a vodík (volný) dodávají p-vu tepla; ostatní látky teplo spotřebují a tedy snižují výhřevnost jeho. Čím p. jest sušší, čím méně zanechává popela, čím dokonalejší jest přístup vzduchu, tím jest výhřevnější. Výhřevnost určuje se pokusy, pomocí kalorimetrů (v. t.) neb určováním množství odpařené vody (při parních kotlech) a hlavně výpočtem, k němuž vždy musí býti rozbor chemický. Známe-li chemické složení p-va, platí věta: Množství tepla vyvinutého p-vem rovná se součtu jednotlivých množství tepelných, jež se vyvinou shořením jeho součástek. Skládá-li se p. z C kg uhlíka, z H kg vodíka (volného) a z V kg vody, vyvine se úplným spálením jeho kalorii tepelných K=8080 C+29633 H-640 V neb dle Reicheho K=8080 C+34460 (H-1/8 O)-5400 V, při čemž H značí všechen vodík v p-u se nacházející, 8080 značí počet kalorií, vyvinutých spálením 1 kg C na CO2, 29.633 značí počet kalorií spálením 1 kg H na H2O (páry), 34.460 značí počet kalorií spálením 1 kg H na H2O (vody), 640 značí počet kalorií, jež se spotřebují k odpaření 1 kg vody, 5400 = 9600 značí počet kalorií, jež se spotřebují k odpaření vody, vyvinuté spálením 1 kg vodíku. Aby se dosáhlo náležité výhřevnosti, třeba dodati p-vu při hoření dostatek potřebného vzduchu. K spálení 1 kg uhlíku na kyselinu uhličitou spotřebuje se 32/12=2,667 kg kyslíku a počítáme-li, že na 100 kg vzduchu připadá 22,8 kg kyslíku, bude 2,667 kg kyslíku odpovídati 100/22,8.2,667= 11,697 kg vzduchu. K spálení 1 kg vodíku spotřebuje se 8 kg kyslíku čili 100/22,8.8= 35.088 kg vzduchu. Má-li tedy p. C kg uhlíku, H kg vodíku volného, potřebuje k shoření kg vzduchu V=11.697C+35,088H, nebo, chceme-li míti množství vzduchu v m3: V'=1,2866 V 760(1+0,00366t)/b, při čemž 1,2866 značí váhu 1 m3 vzduchu při 0 °C a 760 mm tlaku vyjádřeno v kgt značí temperaturu jeho a b tlak vzduchu. Ve skutečnosti spotřebuje se více vzduchu, a to 1,8-3 i více, poněvadž všechen kyslík vzduchu nepřichází k sloučení.

Užitečný effekt p-va = skutečně vyvinuté teplo.
                                                          theoret. množství tepla.

Často udává se též pyrometrický effekt, t. j. nejvyšší temperatura, kterou p. může vyvinouti. U dřeva obnáší 1200 °C, rašeliny 1100 °C, koku 1270 °C, kamenného uhlí 1280 °C, u p-iv plynných 1200°–1800 °C. Nejvyšší temperatury, tedy největší pyrometrický effekt, má positivní konec světelného oblouku elektrického mezi dvěma uhlíky, a to 3800 °C. Jest to nejvyšší teplota doposud dosažená.

Z p-iv pevných nejvíce užívá se: dřeva, rašeliny, hnědého a kamenného uhlí, anthracitu; dále koků, briket (v. t.). Dřevo jest nejmladší, anthracit látkou nejstarší. Průměrné chemické složení těchto p-iv jest: následující: dřevo 40-50% uhlíku, 6% vodíku, 53-43% kyslíku, 1% dusíku; rašelina 60% uhl., 6% vod., 33% kysl., 2% dus.; hnědé uhlí 70% uhl., 5% vod., 24,5% kysl., 0,5% dus.; kamenné uhlí 82% uhl., 5% vod., 12% kysl., 1% dus.; kok 90-95% uhl., 0,2 až 1,5% vod., 1-4% kysl., 0,4-1,5% dus.; anthracit 94% uhl., 3% vod., 2,9% kysl., 0,1% dus.

Střední okrouhlé hodnoty výhřevnosti jsou:

                                 Spotřeba
                         Výhřevnost  vzduchu  Popel
                          v kaloriích  praktická  v proc.
                            skuteč.      v kg
Dřevo.........2800   .   9–12 .  4–2
Rašelina.......1500   . 11–15 .    5
Hnědé uhlí.....2500   .    14    .    8
Kamenné uhlí...4500   .    21   .  2–4
Kok...........4500   .    19    .    5
Anthracit.......6500   .    21    .    2

Z p-iv tekutých nejvíce užívá se: líhu, benzinu, petroleje, oleje. Jsou to tekuté uhlovodíky s theoretickou výhřevností 7000 až 11.000 kalorií. Největší užití má petrolej. Z p-iv plynných třeba jmenovati: svítiplyn, plyny z vysokých pecí, plyny generatorní, plyn vodní. Svítiplyn povstává suchou destillací uhlí kamenného, obsahuje 45-50% vodíku, 35-40% methanu, 8-10% kysličníku uhelnatého a něco nenasycené kyseliny uhličité. 1 m3 svítiplynu vyvine 5000–6000 kalorií a 1 kg svítiplynu 10.000 až 11.000 kalorií. Teplota při theoretickém množství vzduchu 2500–2700°C.

Plyny z vysokých pecí obsahují 20% CO, 18% CO2, 62% N a dávají na 1 m3 800 kalorií. Plyny tyto vedou se do ohniště a zde se spalují, nikoliv aby přímo ohřívaly. Generatorní plyny vyrábějí se z chudších p-iv, rašelin, hnědého a kamenného uhlí nedokonalým spalováním v pecích zv. generatorových za obmezeného přístupu vzduchu. Obsahují hlavně dusík, kysličník uhelnatý, kyselinu uhličitou, vodní páry, něco málo uhlovodíku a volného vodíku. Užívá se plynu tohoto k topení v sklárnách, v keramice, metallurgii. Vodní plyn, správněji vodíkový plyn, vyrábíme, vedouce přehřátou páru přes rozžhavené uhlí. Pára se rozkládá a dostáváme plyn skládající se z 48% vodíku, 43% kysl. uhelnatého, 4% kyseliny uhličité, 5% dusíku. 1 m3 vodního plynu vyvine 2600 kalorií.

P-vem budoucnosti jest elektřina, která, až vyčerpána budou ložiska p-iv nynějších, nastoupí službu v průmyslu i v hospodářství, nahradíc je nejen úplně, ale bude i teplo vyvíjeti technicky nejdokonaleji. Elektřina činí nám možným topiti vodou, větrem a pod., t. j. hnací síla jejich přemění se v elektrický proud a tento procházeje nějakým drátem o odporu r ohmů a intensitou i amper vyvine teplo T=0,24i2r, kdež T vyjádřeno jest počtem malých kalorií, t. j. grammkalorií, neb necháme-li jím vytvořiti světelný oblouk mezi dvěma uhlíky obloukové lampy, dostaneme teplotu kolem 3800°C; velikosti této nemožno dosíci nijakým způsobem jiným. Proto došla elektřina pěkného užití za p. v metallurgii.