Контрольный пример

Для того чтобы построить график адиабатической скорости самонагревания в координатах , (как показано на рис. 3.1), необходимо взять из индивидуального задания (таблица 3.1) значения критических температур самонагревания (, ) и отложить на горизонтальной оси все пять точек. Масштаб горизонтальной оси принять таким образом, чтобы от последнего пятого значения температуры самовозгорания вправо оставалось 1/3 тетрадного листа (рис. 3.1).

Например: Вариант n

,
	0,62	0,84	1,10	1,40	1,90

Рис. 3.1

Чтобы провести прямые охлаждения, необходимо проделать следующее графические и арифметические действия:

- взять (произвольно, любое целое число);

- отложить на оси значение ( + );

- восстановить из полученных точек перпендикуляры к оси ;

- найти произведения (полученных значений будет также пять);

- отложить вертикально вверх на соответствующих перпендикулярных прямых полученные значения .

Принимаем ºС и отложим на оси значения (рис. 3.2).

К/с

[K]

Рис 3.2

Находим произведения :

первая точка: ;

вторая точка: ;

третья точка: ;

четвертая точка: ;

пятая точка: ;

Откладываем вверх по вертикали полученные значения, причем масштаб по вертикальной оси выбирается таким образом, чтобы от последнего полученного значения () оставалось ½ тетрадного листа (рис 3.2).

Через две точки строим прямые охлаждения по уравнению (рис. 3.3). Построение прямой охлаждения для первой точки () проводят следующим образом: соединяем точку со звездочкой (361 К) с координатой точки на перпендикуляре о381 К. Так получаем прямую охлаждения 1 (см. рис. 3.3). Аналогично строим прямые охлаждения для 2, 3, 4 и 5 прямой.

К/с

Т, К

Рис 3.3

После этого строим кривую температурной зависимости адиабатической скорости самонагревания . Эта кривая должна проходить таким образом, чтобы она касалась прямых охлаждения только в одной точке и не пересекала этих прямых (рис 3.4);

Кривая адиабатической скорости самонагревания строиться следующим образом. На прямых охлаждения (1, 2, 3, 4 и 5) определяем при помощи лекала возможные точки касания экспоненты и намечаем их координаты. Так для прямой охлаждения 1 экспонента коснется в точке , ; для прямой 2 ― , ; для прямой 3 ― , ; для прямой 4 ― , ; для прямой 5 ― , .

К/с

Т, К

Рис 3.4. График температурной зависимости адиабатической скорости самонагревания

Через эти точки проводим по лекалу касательную, получаемую в виде экспоненты, которая описывается зависимостью (3.1).

Координаты получаемых точек касания кривой адиабатической скорости самонагревания с прямыми охлаждения заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Темп охлаждения По,	Температура Т,К (из графика)	, К/с (из графика)	(расчетом)	Ln() (расчетом)
0,62 0,84 1,10 1,40 1,90		16,9 31,0 49,6 66,2 88,0

Путем вычислений заполняем оставшиеся две графы таблицы 3.2 по нижеприведенным соотношениям:

1.

2.

Результаты вычислений заносим в последние две графы таблицы 3.3.

Таблица 3.3

Темп охлаждения По,	Температура Т,К (из графика)	, К/с (из графика)	(расчетом)	Ln() (расчетом)
0,62 0,84 1,10 1,40 1,90		16,9 31,0 49,6 66,2 88,0	2,5839 2,4509 2,3364 2,2573 2,1978	2,8273 3,4339 3,9039 4,1926 4,4773

По данным последних двух колонок (табл. 3.3) строим график в координатах Ln(), , как показано на рис. 3.5.

Рис. 3.5

По полученным на графике (рис. 3.5) точкам строим прямую. Затем на этой прямой выбираем две характерные точки (любые) и координаты этих точек подставляем в следующие соотношения:

1.

2.

откуда находим С:

Рис. 3.6. График адиабатической скорости самонагревания

в координатах Аррениуса