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生产技术辅导:爆炸温度计算(二)

来源:233网校 2008年4月1日

  从表2—6查得一氧化碳、氧、氮在300K时,其摩尔内能分别为6238.33 J/mol、6238.33 J/mol和6238.33J/mol,混合物的摩尔内能为:
  表2—6不同温度下几种气体和蒸气的摩尔内能    J/mol
T/K
H2

O2

N2
CO
CO2
H2O
200
4061.2
4144.93
4144.93
4144.93
——
——
300
6028.99
6238.33
6238.33
6238.33
6950.09
7494.37
400
8122.39
8373.60
8289.86
8331.73
10048.32
10090.19
600
12309.19
12937.21
12602.27
12631.58
17333.35
15114.35
800
16537.86
17877.64
17082.14
17207.75
25581.35
21227.08
1000
20850.26
23069.27
21855.10
22064.44
34541.10
27549.14
1400
29935.62
33996.82
32029.02
32405.83
53591.04
39439.66
1800
39690.86
45217.44
42705.36
43249.64
74106.36
57359.16
2000
44798.76
51288.30
48273.80
48859.96
84573.36
65732.76
2200
48985.56
57359.16
54009.72
54470.27
95040.36
74106.36
2400
55265.76
63220.68
59452.56
60143.38
105507.36
82898.64
2600
60708.60
69500.88
65314.08
65816.50
116893.04
91690.92
2800
66570.12
75362.40
70756.92
71594.28
127278.72
100901.88
3000
72012.96
81642.6
76618.44
77455.80
138164.40
110112.84
3200
77874.48
88341.48
82479.96
83317.32
149050.08
119742.48
∑u 1 = (0.2×6238.33+0.168×6238.33+0.632×6238.33)J
= 6238.33J
 一氧化碳的燃烧热为285624J,则0.2 mol一氧化碳的燃烧热为:
                 (O.2×285624)J = 57124.8J
燃烧后各生成物内能之和应为:
           ∑u 2 = (6238.33+57124.8)J = 63363.13J
从一氧化碳燃烧反应式2CO+O2 = 2CO2可以看出,0.2 mol一氧化碳燃烧时生成0.2mol二氧化碳,消耗0.1mol氧。1mol混合物中,原有0.168mol氧,燃烧后应剩下0.168-0.1= O.068 mol氧,氮的数量不发生变化,则燃烧产物的组成是:二氧化碳0.2 mol,氧0.068mol,氮0.632mol。
假定爆炸温度为2400K,由表2—6查得二氧化碳、氧和氮的摩尔内能分别为105507.36J/mol、63220.68J/mol和59452.56J/mol,则燃烧产物的内能为:
∑u 2’= (0.2×105507.36 + 0.068×3220.68+0.632×59452.56)J=62974.5J
说明爆炸温度高于2400K,于是再假定爆炸温度为2600K,则内能之和应为;
∑u 2”=(0.2×116893.04+0.068×69500.88+0.632×85314.08)J=69383.17J
∑u 2”值又大于∑u 2值,因相差不太大,所以准确的爆炸温度可用内插法求得:
以摄氏温度表示为:
         t=(T—273)℃=(2412—273) ℃ = 2139℃
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