煤燃烧时发出的热能和光能是怎么来的?
我觉得这个与分子内能有关。
任何一种化合物都有内能,一般指该化合物各原子间互相结合的化学键的键能,或是把化学键打开时所需要的能量。煤的主要成分是碳,确切地说,是无定形碳,可以认为它的原子间没有化学键。
煤的燃烧是碳的氧化反应,完全燃烧时,生成物是二氧化碳,是化合物,就有了键能。而氧气是双原子分子,本身就有化学键。碳在氧化时,氧的双原子分子的化学键打开了,分别与碳形成了新的化学键。
任何一种物质都有保持最小能量状态的趋势,这样它才会更稳定。就像是一个放在斜坡上的铁球,总是会向斜坡下滚动,直到落在坡下最低的地方一样,因为那里的能量更低。化学反应也是一样的。
一般来说,如果反应物的分子内能大于生成物的分子内能,化学反应就能够自发发生。或者说,反应生成物的分子内能需要小于反应物的分子内能。但也不一定。多数情况下,也需要先给反应物提供一些能量,使至少其中一种反应物的化学键能够打开。而煤的燃烧(碳的氧化反应)就是这种情况。
当碳在氧气中被加热时,氧分子与碳原子接触,氧分子的化学键打开,氧原子分别与碳反应,形成新的化学键,并构成二氧化碳分子。
由于二氧化碳分子中,氧-碳键的键能小于氧-氧键的键能,所以二氧化碳分子比氧分子更加稳定。而在这个反应发生时,由于反应物的分子内能大于生成物的分子内能,在二氧化碳形成时,就会多出一部分能量,这一部分能量就会以热的形式释放出来,而释放出来的热能,又维持了碳的继续氧化燃烧。这就是煤燃烧会放出热的原因。
至于发出的光,是高温气体加热后,围绕原子核运动的电子吸收能量,跃迁到了能量较高的电子轨道上,而能量高了就不稳定(与上面说的分子内能的道理是一样的),一段时间后,电子又会放出吸收的能量,回到原来能量较低的轨道上。这些放出的能量就以光子的形式发射出来了。于是,燃烧的高温气体就会发出光来了。
一般情况,煤的反射率用R(%)表示。煤的反光性随着变质程度的增高而增强。在反射光下,显微组分表面的反射光强度与入射光强度的百分数称为反射率,以R(%)表示,各组显微组分的反射率不同,镜质组的反射率的变化幅度大,规律明显,而且大多数煤层的显微组成都以镜质组为主,因此通常以镜质组的反射率作为变质程度的标准。以镜质组的随机平均反射率Rran作为主要鉴定指标。
气煤:0.65~0.80; 气肥煤:0.8~0.9; 肥煤:0.9~1.2; 焦煤1.2~1.5; 瘦焦煤:1.5~1.69;
是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
颜色是指新鲜煤块表面的自然色彩,只是由于煤对不同波长可见光波吸收的结果。煤的颜色随煤化程度的增高而变化。褐煤由褐色变到深褐色、黑褐色;烟煤为黑色;无烟煤为灰黑色,常带有古铜色或钢灰色色彩。若煤中水分增加,使眼色变深。而煤中矿物质增加可导致颜色变浅。
2.光泽
是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。
3.粉色 (最简单的判断方法)
煤粉色就是煤粉的颜色,一般是指煤在瓷板上划出条痕的颜色,它反映了煤的真正颜色。将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高,粉色越深。
4.比重和容重
煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05~1.2,烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度
是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。
6.脆度
是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,无烟煤的脆度最小。
7.断口
是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同,断口形状各异。
8.导电性
是指煤传导电流的能力,通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时,电阻率剧增。烟煤是不良导体,随着煤化程度增高,电阻率减小,至无烟煤时急剧下降,而具良好的导电性。
我们所见的白光是由7种可见光组成的,不同物体对于这7种可见光的吸收和反射情况各不相同。我们平时所观察到的物体的颜色,是从物体上反射到我们眼睛中的光线的颜色。简单的说,哪些颜色的光被吸收的少,那么反射回来的就多,我们看这些物体呈现的颜色就是这几种颜色的光线的组合色。黑色物体对7种可见光的吸收能力都很强,所以反射回来的光线就少了,故呈现黑色。煤吸收可见光的能力强,所以是黑色。一般的黑色物体吸收光线的能力都较强,其反射光线的能力都较弱。
有些特殊的物体几乎可以吸收所有光线,比如太空黑洞,它们上面没有光线反射回来,所以我们就看不见它们.
金色的金属光泽~
而且在阳光下有像油花一样蓝绿色的晕彩
基本上最大的成分就是那个了~
别的东西都比较少~
矿物自然形成的~其实其它煤里也有~就是颗粒比较小~没有引起注意而已~
我们所见的白光是由7种可见光组成的,不同物体对于这7种可见光的吸收和反射情况各不相同.我们平时所观察到的物体的颜色,是从物体上反射到我们眼睛中的光线的颜色.简单的说,哪些颜色的光被吸收的少,那么反射回来的就多,我们看这些物体呈现的颜色就是这几种颜色的光线的组合色.黑色物体对7种可见光的吸收能力都很强,所以反射回来的光线就少了,故呈现黑色.煤吸收可见光的能力强,所以是黑色.一般的黑色物体吸收光线的能力都较强,其反射光线的能力都较弱.
有些特殊的物体几乎可以吸收所有光线,比如太空黑洞,它们上面没有光线反射回来,所以我们就看不见它们.
煤的物理性质可以作为初步评价煤质的依据:
1.颜色
是指新鲜煤表面的自然色彩,是煤对不同波长的光波吸收的结果。呈褐色—黑色,一般随煤化程度的提高而逐渐加深。
2.光泽
是指煤的表面在普通光下的反光能力。一般呈沥青、玻璃和金刚光泽。煤化程度越高,光泽越强;矿物质含量越多,光泽越暗;风、氧化程度越深,光泽越暗,直到完全消失。
3.粉色
指将煤研成粉末的颜色或煤在抹上釉的瓷板上刻划时留下的痕迹,所以又称为条痕色。呈浅棕色—黑色。一般是煤化程度越高,粉色越深。
4.比重和容重
煤的比重又称煤的密度,它是不包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重又称煤的体重或假比重,它是包括孔隙在内的一定体积的煤的重量与同温度、同体积的水的重量之比。煤的容重是计算煤层储量的重要指标。褐煤的容重一般为1.05~1.2烟煤为1.2~1.4,无烟煤变化范围较大,可由1.35~1.8。
煤岩组成、煤化程度、煤中矿物质的成分和含量是影响比重和容重的主要因素。在矿物质含量相同的情况下,煤的比重随煤化程度的加深而增大。
5.硬度
是指煤抵抗外来机械作用的能力。根据外来机械力作用方式的不同,可进一步将煤的硬度分为刻划硬度、压痕硬度和抗磨硬度三类。煤的硬度与煤化程度有关,褐煤和焦煤的硬度最小,约2~2.5;无烟煤的硬度最大,接近4。
6.脆度
是煤受外力作用而破碎的程度。成煤的原始物质、煤岩成分、煤化程度等都对煤的脆度有影响。在不同变质程度的煤中,长焰煤和气煤的脆度较小,肥煤、焦煤和瘦煤的脆度最大,无烟煤的脆度最小。
7.断口
是指煤受外力打击后形成的断面的形状。在煤中常见的断口有贝壳状断口、参差状断口等。煤的原始物质组成和煤化程度不同,断口形状各异。
8.导电性
是指煤传导电流的能力,通常用电阻率来表示。褐煤电阻率低。褐煤向烟煤过渡时,电阻率剧增。烟煤是不良导体,随着煤化程度增高,电阻率减小,至无烟煤时急剧下降,而具良好的导电性。