Головна

Обчислення ТЕПЛОТИ ГОРІННЯ

  1. Питання 8. Разботка молекулярно-кінетичної теорії теплоти і теорії теплових машин.
  2. Вироблення електроенергії і теплоти на ТЕЦ
  3. Обчислення в Excel коефіцієнтів регресії
  4. обчислення ймовірностей
  5. Обчислення горизонту інструменту на станції
  6. Обчислення дирекційних кутів
  7. Обчислення дискретних логарифмів в кінцевій групі

Розрахунки проводять яа підставі закону Гесса, який формулюється так: кількість тепла, що виділяється при хімічній реакції, залежить тільки від початкового і кінцевого стану системи і не залежать від шляху, по якому реакція протікає.

Отже, якщо система один раз переходить зі стану 1 в стан 3 безпосередньо, а в за його відсутності - через ряд проміжних станів, то теплота безпосереднього перетворення дорівнює сумі теплот проміжних реакцій.

Інакше кажучи:

Ql, 3 = Ql, 2 + Q2,3,

де Q1,3- кількість теплоти, що виділяється або поглинається при переході системи зі стану 1 в стан 3; Q1,2 і О1,3-кількості теплоти, що виділяються або поглинаються при відповідних переходах системи зі стану 1 в стан 2 і зі стану 2 в стан 3.

Із закону Гесоа слід, що теплота реакції горіння може бути обчислена у формулі

Q2,3 = Ql, 3 + Ql, 2

Q2,3 - теплота горіння піротехнічного складу

Ql, 3 -теплота утворення продуктів горіння

Ql, 2 -теплота освіти компонентів складу

Горіння піросоставов протікає зазвичай з невеликою швидкістю і здебільшого у відкритому просторі, т. Е. При постійному тиску. Так як в термохімічних таблицях [l42] наводиться теплота утворення сполук при постійному тиску, то і за наведеною вище формулою обчислюється Q2, 3 при постійному тиску, т. Е. Qp.

Цим розрахунок теплоти горіння піросоставов відрізняється від розрахунку теплоти вибуху ВР, при якому обчислюють теплоту реакції при постійному обсязі Qv- Перехід від Qp к Qv здійснюється за формулою

Qv = Qp + 0,57n,

де п - число молей газів, що утворюються при реакції.

Стандартні теплоти утворення речовин з елементів (-H298).

Стандартна теплота освіти окислювачів, продуктів їх розкладу і продуктів окислення горючих приведена в гл. II і III.

У табл. 6.1 приведена стандартна теплота утворення деяких солей і органічних речовин.

Таблиця 6.1

Стандартна теплота освіти (-H298) деяких компонентів складів і продуктів їх горіння.

 з'єднання  Теплота освіти, ккал / моль  з'єднання  Теплота освіти. ккал / моль  з'єднання  Теплота образованія.ккал / моль
 NaF  SrO3  крохмаль
 Na3AIF6  Sr3N2  1 / n (СбН10O5) n  
 Na2SiF6  SrS04  молочний цукор
 NaHCO3  SrCl2  Cl2H24Ol3  
 Na2CO3  ВаСОз  Етиловий спирт
 Na2C2C4  Ва2К2  С2Н6О ж  
 NaNO3  A1N  ідітола C13H12O2
 Na2S04  Рb (NОз) 2  тротил С7Н5N2О6
 КгСОз  FeCI3  гексоген  -21
 K2S04  NH3 гaз  СзН6N6О6  
 Cu (OH) 2  NH4C1  уротропін  -30
 СuСОз  HCl гaз  C6H12N4  
 CuCNS  (-10)  CCl4  сірковуглець  -21
 CuCl  C2Cl6  рідкий CS2  
 CuCI2  метан CH4  піроксилін  +656
 MgCO3  Бензол С6Н6 ж  -13  (13% N)  
 Mg3N2  нафталін C10H8  -16  С24Н29 (ОNO2) 11O9в  
 SrCO3  антрацен C14H10  -32  колоїдний хло  +639
 SrC2O4  (288)      пок  
         C24H3l (ON02) 9O11  
 1 Цифровий матеріал дан з точністю, необхідної для технічних розрахунків;
 

Приклад 1. Обчислити теплоту горіння суміші:

Зва (NОз) 2 + 10А1 = ЗВаО + ЗN2 + 5А1203. Теплота утворення продуктів горіння (в ккал):

5А12Оз ... 400-5 = 2000

ЗВаО ... 133.3 = 399

---

... 2399

Теплота освіти компонентів складу

Зва (NОз) 2 ... 237,3 = 711

Теплота реакції горіння

(3 = 2399-711 = 1688. Сума за вагою Ва (\ 0З) з і алюмінію

ЛГ = 261,4-3 + 27,0.10 = 1054. Теплота горіння складу

q = 1688/1054 = 1,60 ккал / г (6,67 кДж / г).

Такий метод розрахунку досить точний, але не дає наочного уявлення про енергетичну внесок пального і окислювача, взятих окремо, в загальний тепловий баланс складу. Аналіз цей можна провести, скориставшись дещо іншими прийомами розрахунку. Покажемо це на прикладі суміші

Ba (NO3) 2 68%,

Mg 32%.

Знаходимо, що 0,32 г магнію при горінні виділяють 0,32-5,9 = 1,87 ккал. На розкладання 261 г Ва (NОз) 2 потрібно 104 ккал, а на розкладання 0,68 г Ва (NОз) 2-0,27 ккал. В результаті отримуємо теплоту горіння суміші

q = 1,87-0,27 = l, 60 ккал / г (6,67 кДж / г).

В даному випадку на розкладання окислювача витрачається 14% від тієї кількості тепла, яке виділяється при горінні магнію. Використовуючи той же прийом для обчислення теплоти горіння терміту (РезС 4 75%, А1 25%), знаходимо <7 = 1,82-0,86 = = 0,96 ккал / г (4,02 кДж / г). На розкладання окислювача витрачається в даному випадку 47% від теплоти, що виділяється при горінні алюмінію.

У табл. 6.2 наведені розрахункові дані теплоти горіння деяких складів.

Якщо не брати до уваги речовин, згоряння яких відбувається за рахунок кисню повітря, то найбільшу теплоту горіння мають склади фотосуміші, потім слідують освітлювальні і трасуючі склади; меншу кількість тепла виділяють при горінні безгазових склади, склади сигнальних вогнів і, нарешті, найменша кількість тепла виділяється при горінні димових складів. Рецепти запальних складів настільки численні і різноманітні, що теплота, одержувана при їх горінні, змінюється в досить широких межах.

Таблиця 6.2

Теплота горіння піротехнічних складів (без урахування догоранія за рахунок кисню повітря)

 Рецепт складу. %  Теплота горіння, до до ал / г  Призначення складу (тип складу)
 КС104-83, Be-17КС104-60, Mg-40  3,192,24  На практиці не пріменяетсяФотосмесь
 Ba (NOs) 2-68, Mg-32  1,61  
 КС104-66, А1-34NaNO3-60, Al-40  2,452,00  ЗажігательнийОсветітельний (без сполучного)
 Fe2O3-75, А1-25Ba (N03) 2-76, Mg-21, ідітола-4  0,961,23  ТермітОсветітельний
 Ва (NОз) 2-63 Al-27, сірка-10  1,40 »
 Ba (N03) 2-69, Mg-25, резинат кальцію-6  1,48  трасуючий
 NH4C104-90, смола-10NH4C104-80, смола-20  1,261,01  Ссмесевое ракетне топлівоТо ж
 Ва (С10з) 2-Н20-88, ідітол- 12  0,99  Сигнальний, зеленого вогню
 КСlOз-57, CгСОз-25, шелак-18  0,61  Сигнальний, червоного вогню
 C2C6-81, А1-119С2С1б-17, КС104-22, Zn-61  0,960,52  Димової маскірующійТо ж
 КСlOз-35, молочний цукор-25, барвник родамін-40  0,38  Димової, червоного диму
 КNОз-75, вугілля-15, сірка-10Mg-90, Al-10  0,666,10  Порох димнийСплав «електрон» (горіння зарахунок кисню повітря)
 Примітка. 1 ккал-4,186 кДж.

Склади з негативним кисневим балансом, якщо в процесі їх горіння бере участь кисень повітря, дають більшу кількість тепла, ніж стехиометрические склади з тих же компонентів. Для складів з негативним кисневим балансом іноді використовують термін - теплотворна здатність. Під цим терміном (на відміну від терміна «калорійність складу») розуміють ту максимальну кількість тепла, яке може бути отримано лрі згорянні складу за участю кисню повітря.




НЕОРГАНИЧЕСКИЕ пальне СЕРЕДНЬОЇ калорійності | органічного палива | Роль сполучної. ВИПРОБУВАННЯ МІЦНОСТІ ЗВЕЗДОК | ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА МІЦНІСТЬ | Класифікацією зв'язків їх властивості | Деякі властивості органічних горючих речовин | ПОДВІЙНЕ СУМІШІ | ПОТРІЙНІ І багатокомпонентних СУМІШІ | СКЛАДИ З негативний кисневий баланс | МЕТАЛЛОХЛОРІДНИЕ сКЛАДИ |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати