1.了解爆炸温度和压力的计算;
2.掌握爆炸上限和下限的计算。
【教材内容】:
2.爆炸温度计算
1)根据反应热计算爆炸温度
理论上的爆炸最高温度可根据反应热计算。
[例]求乙醚与空气的混合物的爆炸温度。
[解](1)先列出乙醚在空气中燃烧的反应方程式:
C4H100 + 602 + 22.6N→ 4C02 + 5H2O + 22.6N2
式中,氮的摩尔数是按空气中N2∶O2=79∶21的比例确定的,即 602对应的N2应为:
6×79/21 = 22.6
由反应方程式可知,爆炸前的分子数为29.6,爆炸后为31.6。
(2)计算燃烧各产物的热容。
气体平均摩尔定容热容计算式见表2—5。
表2-5气体平均摩尔定容热容计算式
气 体 |
热容/(4186.8J/(kmol·℃))
|
单原子气体(Ar、He、金属蒸气等)
双原子气体(N2、O2、H2、CO、NO等)
C02、S02
H2O、H2S
所有口原子气体(NH3及其他)
所有五原于气体(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 |
N:的摩尔定容热容为[(4.8 + O.00045t)×4186.8]J/(kmol·℃)
H20的摩尔定容热容为[(4.0 + 0.00215t)X4186.8]J/(kmol·℃)
CO2的摩尔定容热容为[(9.0 + 0.00058t)X4186.8]J/(kmol·℃)
燃烧产物的热容为:
[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·℃)
燃烧产物的总热容为(688.4+0.0967t)×103J/(kmol·℃)。这里的热容是定容热容,符合于密闭容器中爆炸情况。