【大綱考試內(nèi)容要求】:
1.了解爆炸溫度和壓力的計(jì)算;
2.掌握爆炸上限和下限的計(jì)算。
【教材內(nèi)容】:
2.爆炸溫度計(jì)算
1)根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算爆炸溫度
理論上的爆炸溫度可根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算。
[例]求乙醚與空氣的混合物的爆炸溫度。
[解](1)先列出乙醚在空氣中燃燒的反應(yīng)方程式:
C4H100 + 602 + 22.6N→ 4C02 + 5H2O + 22.6N2
式中,氮的摩爾數(shù)是按空氣中N2∶O2=79∶21的比例確定的,即 602對應(yīng)的N2應(yīng)為:
6×79/21 = 22.6
由反應(yīng)方程式可知,爆炸前的分子數(shù)為29.6,爆炸后為31.6。
(2)計(jì)算燃燒各產(chǎn)物的熱容。
氣體平均摩爾定容熱容計(jì)算式見表2—5。
表2-5氣體平均摩爾定容熱容計(jì)算式
氣 體 熱容/(4186.8J/(kmol·℃))
單原子氣體(Ar、He、金屬蒸氣等)
雙原子氣體(N2、O2、H2、CO、NO等)
C02、S02
H2O、H2S
所有口原子氣體(NH3及其他)
所有五原于氣體(CH4及其他) 4.93
4.80 + 0.00045t
9.0 + 0.00058t
4.0 + 0.00215t
10.00 + 0.00045t
12.00 + 0.00045t
根據(jù)表中所列計(jì)算式,燃燒產(chǎn)物各組分的熱容為:
N:的摩爾定容熱容為[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)
H20的摩爾定容熱容為[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)
CO2的摩爾定容熱容為[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)
燃燒產(chǎn)物的熱容為:
[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)
[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃)
[4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)
燃燒產(chǎn)物的總熱容為(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。這里的熱容是定容熱容,符合于密閉容器中爆炸情況。
1.了解爆炸溫度和壓力的計(jì)算;
2.掌握爆炸上限和下限的計(jì)算。
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2.爆炸溫度計(jì)算
1)根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算爆炸溫度
理論上的爆炸溫度可根據(jù)反應(yīng)熱計(jì)算。
[例]求乙醚與空氣的混合物的爆炸溫度。
[解](1)先列出乙醚在空氣中燃燒的反應(yīng)方程式:
C4H100 + 602 + 22.6N→ 4C02 + 5H2O + 22.6N2
式中,氮的摩爾數(shù)是按空氣中N2∶O2=79∶21的比例確定的,即 602對應(yīng)的N2應(yīng)為:
6×79/21 = 22.6
由反應(yīng)方程式可知,爆炸前的分子數(shù)為29.6,爆炸后為31.6。
(2)計(jì)算燃燒各產(chǎn)物的熱容。
氣體平均摩爾定容熱容計(jì)算式見表2—5。
表2-5氣體平均摩爾定容熱容計(jì)算式
氣 體 熱容/(4186.8J/(kmol·℃))
單原子氣體(Ar、He、金屬蒸氣等)
雙原子氣體(N2、O2、H2、CO、NO等)
C02、S02
H2O、H2S
所有口原子氣體(NH3及其他)
所有五原于氣體(CH4及其他) 4.93
4.80 + 0.00045t
9.0 + 0.00058t
4.0 + 0.00215t
10.00 + 0.00045t
12.00 + 0.00045t
根據(jù)表中所列計(jì)算式,燃燒產(chǎn)物各組分的熱容為:
N:的摩爾定容熱容為[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)
H20的摩爾定容熱容為[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)
CO2的摩爾定容熱容為[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)
燃燒產(chǎn)物的熱容為:
[22.6(4.8+0.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃) = [(454+0.042t)×1O3]J/(kmol·℃)
[5(4.0+0.00215t)×4186,8]J/(kmol·℃) = [(83.7+0.045t) ×1O3]J/(kmol·℃)
[4(9.0+0.00058t)×4186.8]J/(kmol·℃)=E(150.7+0.0097t) ×1O3]J/(kmol·℃)
燃燒產(chǎn)物的總熱容為(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。這里的熱容是定容熱容,符合于密閉容器中爆炸情況。