загрузка...
загрузка...
На головну

Розрахунок теплоти горіння

  1. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  2. I. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
  3. I. Розрахунок накопичувальної частини трудової пенсії.
  4. I. Розрахунок розміру плати за комунальну послугу, надану споживачеві за розрахунковий період в i-м житловому приміщенні (житловий будинок, квартира) або нежитловому приміщенні
  5. I. Розрахунок розміру плати за комунальну послугу, надану споживачеві за розрахунковий період в i-м житловому приміщенні (житловий будинок, квартира) або нежитловому приміщенні
  6. I. Розрахунок розміру страхової частини трудової пенсії.
  7. II. ЗАВДАННЯ ДЛЯ ТИПОВИХ РОЗРАХУНКІВ

ентальпії горіння (DНгір, КДж / моль) речовини називається тепловий ефект реакції окислення 1 моль горючої речовини з утворенням вищих оксидів.

теплота горіння (Qгір) Чисельно дорівнює ентальпії горіння, але протилежна за знаком.

Для індивідуальних речовин тепловий ефект реакції може бути розрахований по

I слідству закону Гесса.

 Розрахунок теплового ефекту реакції горіння індивідуального речовини  Приклад 3.1. Розрахувати тепловий ефект реакції горіння 1 моль бутану С4Н10.

1. Запишемо рівняння реакції горіння бутану.

С4Н10 + 6,5 (О2 +3,76 N2) = 4СО2 + 5Н2Про + 6,5 ? 3,76 N2

2. Вираз для теплового ефекту цій реакції по I слідству закону Гесса

0р-та = 4DН0(СО2) + 5DН02О) - DН04Н10).

3. По таблиці 1 додатка знаходимо значення ентальпії утворення вуглекислого газу, води (газоподібної) і бутану.

0(СО2) = -393,5 КДж / моль; DН02О) = - 241,8 кДж / моль;

04Н10) = - 126, 2 кДж / моль.

Підставляємо ці значення у вираз для теплового ефекту реакції

0р-та = 4 ? (-393,5) + 5 ? (-241,8) - (- 126,2) = - 1656,8 кДж

0р-та = 0гір = - 1656,8 кДж / моль або Qгір = + 1656,8 кДж / моль.

Таким чином, при згорянні 1 моль бутану виділяється 1656,8 кДж тепла.

У пожежно-технічних розрахунках часто користуються поняттям питомої теплоти горіння. Питома теплота горіння - Це кількість теплоти, що виділяється при повному згорянні одиниці маси або обсягу горючої речовини. Розмірність питомої теплоти горіння - кДж / кг або кДж / м3.

Залежно від агрегатного стану води в продуктах горіння розрізняють нижчу і вищу теплоту горіння. Якщо вода знаходиться в пароподібному стані, то теплоту горіння називають нижчою теплотою горіння Qн. Якщо пари води конденсуються в рідину, то теплота горіння - вища Qв.

Температура полум'я досягає 100 К і вище, а вода кипить при 373 К, тому в продуктах горіння під час пожежі вода завжди знаходиться в пароподібному стані, і для розрахунків в пожежному справі використовується нижча теплота горіння Qн.

Нижча теплота горіння індивідуальних речовин може бути визначена перекладом значення DНгір, КДж / моль в Qн, КДж / кг або кДж / м3. Для речовин складного елементного складу нижча теплота горіння може бути визначена за формулою Д. І. Менделєєва. Крім того, для багатьох речовин значення нижчої теплоти горіння наведені в довідковій літературі, деякі дані представлені в додатку 2.

 Переклад значення ентальпії горіння з кДж / моль в кДж / кг  Приклад 3.2. Ентальпія горіння етилацетату СН3Соос2Н5 дорівнює гір = - 2256,3 кДж / моль. Висловити цю величину в кДж / кг.

значення гір = - 2256,3 кДж / моль показує, що при згорянні 1 моль етилацетату виділяється 2256,3 кДж тепла, тобто Qгір = + 2256,3 кДж / моль.

1 моль СН3Соос2Н5 має масу 88 г. Можна скласти пропорцію

М (СН3Соос2Н5) = 88 г / моль ? Qгір = 2256,3 кДж / моль

1 кг = 1000 г ? Qн кДж / кг

 кДж / кг

У загальному вигляді формула для перекладу з розмірності кДж / моль в кДж / кг виглядає наступним чином:

 ; кДж / кг (3.1)

Якщо необхідно здійснити переклад з розмірності кДж / моль в кДж / м3, То можна скористатися формулою

 , КДж / м3. (3.2)

 Розрахунок нижчої теплоти згорання Qн за формулою Д. І. Менделєєва  Приклад 3.3. Обчислити нижчу теплоту згоряння сульфадимезина С12Н14О2N4S за формулою Д. І. Менделєєва.

Значення нижчої теплоти згорання речовин і матеріалів можуть бути розраховані за формулою Д. І. Менделєєва. Дана формула може бути використана для розрахунків Qн речовин складного елементного складу, а також для будь-яких індивідуальних речовин, якщо попередньо розрахувати масову частку кожного елемента в з'єднанні (w).

QН = 339,4 ? w (C) + 1257 ? w (H) - 108,9 [(w (O) + w (N)) -w (S)] - 25,1 [9 ? w (H) + w (W)], кДж / кг,

(3.3)

де

w (С), w (Н), w (S), w (О), w (N) - - Масові частки елементів в речовині,%; w (W) - Вміст вологи в речовині,%.

1. Для того, щоб скористатися цією формулою, необхідний розрахунок процентного складу кожного елемента в речовині (масової частки).

Молярна маса сульфадимезина С12Н14О2N4S становить 278 г / моль.

w (C) = (12 ? 12) / 278 = 144/278 = 0,518 ? 100 = 51,8%

w (H) = (1 ? 14) / 278 = 14/278 = 0,05 ? 100 = 5,0%

w (O) = (16 ? 2) / 278 = 32/278 = 0,115 ? 100 = 11,5%

w (N) = (14 ? 4) / 278 = 56/278 = 0,202 ? 100 = 20,2%

w (S) = 100 - (51,8 + 5,0 + 11,5 + 20,2) = 11,5%

2. Підставляємо знайдені значення в формулу Д. І. Менделєєва.

QН = 339,4 ? 51,8 + +1257 ? 5,0-108,9 ? (11,5 + 20,2-11,5) -25,1 ? 9 ? 5,0 = 22741 кДж / кг.

Теплота горіння суміші газів і парів визначається як сума добутків теплот горіння кожного пального компонента (Qн) на його об'ємну частку в суміші (jпро):

Qн =  , КДж / м3. (3.4)

Можна скористатися емпіричною формулою для розрахунку Qн для газової суміші:

Qн = 126,5 ? j (СО) + 107,7 ? j (Н2) + 358,2 ? j (СН4) + 590,8 ? j (С2Н4) + 636,9 ? j (С2Н6) + 913,4 ? j (С3Н8) + 1185,8 ? j (С4Н10) + 1462,3 ? j (С5Н12) + 234,6 ? j (Н2S), КДж / м3(3.5)

 



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   Наступна

ТЕОРІЯ ГОРІННЯ І ВИБУХУ | Для слухачів заочної форми навчання | Концентраційні межі поширення полум'я | ОСНОВНІ ВИДИ І ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОРІННЯ | Матеріальний БАЛАНС ПРОЦЕСІВ ГОРІННЯ | Горіння пропану в кисні | Розрахунок обсягу повітря, необхідного для горіння | Алгоритм розрахунку температури горіння | ГОРІННЯ газо І пароповітряної суміші | Список розрахункових завдань |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати