Ракетное топливо в химии

1. РАКЕТНОЕ ТОПЛИВО

В ХИМИИ
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ ПО ХИМИИ
Работу выполнила:
Ученица 10 класса «Б»«(е)»
Маркова Владислава Андреевна
Научный руководитель: Козлова
Виктория Васильевна
Томск-2025

2. Цель

Задачи
1.
2.
3.
Узнать, какие бывают виды
ракетного топлива.
Разобраться, какие химические
реакции происходят при работе
ракетного двигателя.
Понять, почему одни виды
топлива лучше других для
космических полетов.
Цель
Понять, как химия
помогает ракетам
летать в космос,
изучив, из чего
состоит ракетное
топливо и как оно
работает.
Актуальность темы
Сегодня космос кажется чем-то далеким, но именно
химия позволяет нам туда летать. Изучение ракетного
топлива – это не только интересно, но и важно.

3. Что такое ракетное топливо?

Ракетное топливо — вещества, используемые
в ракетных двигателях различных
конструкций для получения тяги и ускорения
ракеты посредством энергии химической
реакции окисления, разложения и
рекомбинации.

4. Типы и виды ракетного топлива

1.
Жидкое ракетное топливо.
Бывает криогенным с
температурой кипения
компонентов ниже 0 °C и
высококипящим.
2.
Твёрдое ракетное топливо.
В составе твёрдый раствор,
различные химические
соединения и
пластифицированная смесь.
3.
Гибридное ракетное
топливо. Состоит из
компонентов в разном
агрегатном состоянии.
1.
Химическое ракетное
топливо. В результате
химической реакции окисления,
разложения или рекомбинации
образует высокотемпературные
продукты (рабочее тело),
создающие реактивную тягу при
их истечении из двигателя.
2.
Ядерное ракетное топливо.
Вещество (или совокупность
веществ), используемое в
реакторах ядерных ракетных
двигателей для осуществления
ядерной цепной реакции
деления.
Также ракетное топливо классифицируют по количеству компонентов:
выделяют одно- (унитарное), двух-, трёх- и многокомпонентные виды.

5. Основные химические процессы

Окисление и горение —
ключевые процессы, в
результате которых
выделяется энергия,
необходимая для работы
ракетного двигателя. В
реакции горения обязательно
участвуют окислительные и
горючие химические
элементы. В процессе
горения масса жидкого
топлива превращается в
огромный объём газа при
высокой температуре и
давлении.
Удельная тяга (удельный
импульс) — основная
энергетическая
характеристика ракетного
топлива. Она определяется
количеством выделившейся
при реакции окисления,
разложения или
рекомбинации теплоты
(теплотворностью ракетного
топлива) и химическим
составом продуктов
реакции.

6. Некоторые реакции, проходящие при использовании ракетного топлива

Реакция горения.
Например: C + O2 → CO2.
Реакция разложения.
Примеры: N2H4 → N2 + 2H2; H2O2 → H2O + 0,5O2.
Реакция металлотермии.
Происходит между окисью тяжёлого металла и выделившимся в
чистом виде металлом гидрида, при этом выделяется большое
количество тепла.
Реакция разложения перекиси водорода.
Уравнение реакции: 2 Н2О2 → 2НгО + О2 + Q.
Реакция самоокисления-самовосстановления.
Происходит в ракетных монотопливах, в которых и окислителем, и
восстановителем является одно и то же вещество.

7. Альтернатива – метановое топливо

Метановое топливо (природный газ) — вид топлива,
состоящий в основном из метана (CH4), который
является самым простым углеводородом.

8. Экология и ракетное топливо

Для решения экологических проблем, связанных с
ракетным топливом, предпринимаются
различные меры, в том числе:
Разработка путей утилизации остатков топлива.
Использование «зелёного» топлива.
Минимизация рассеивания точек падения
отработавших ступеней ракет.
Локализация и ликвидация проливов топлива.

9. Заключение

Химия – основа космических
полетов. Ракетное топливо – это сложная
смесь химических веществ, которые при
горении выделяют огромное количество
энергии, необходимой для взлета ракеты. Без
знания химии невозможно создать
эффективное ракетное топливо.

10. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

ИСТОЧНИКИ:
Молодой Ученый
ВикипедиЯ
РуВики
XuMuK
Научная Россия