Расчет объема продуктов горения

1 2 3 4 5 6 7

Для расчета применим формулу для ТГВ:

[м³],где

Sn_i –суммарное количество килограмм-молей продуктов горения,

m – масса горючего (дается в условии задачи),

V_t – обьем 1-го киломолявещества при заданных условиях,

М – молярная масса,

V_пг – объем продуктов горения.

Так как давление и температура по условиям задачи не соответствуют нормальным (Р_о=101325 Па, t_о=0^оС), то объем одного киломоля вещества рассчитываем по формуле:

[м³],

где Р и t – заданные температура и давление

Процентный состав продуктов горения рассчитывается, исходя их общего числа килограмм-молекул продуктов горения. Общее число килограмм-молекул продуктов горения Sn_i принимаем за 100% и по пропорции вычисляем процентное содержание каждого компонента продуктов горения.

[%], аналогично и для других продуктов горения.

Рассчитаем объем выделившихся продуктов горения 13 кг семикарбазона при нормальных условиях, горение протекает с избытком воздуха, равным 2,2.

Решение:

1) Определяем необходимую формулу: [м³]

2) Определяем сумму Sn_i(это сумма коэффициентов, стоящих перед элементами продуктов горения, т.е количество киломолей продуктов горения) для a=2,2:

Sn_i=8+7,5+1,5+3,76x11,25=59,3

2.2) Так как a¹1, то определяем количество киломолей избыточного О₂и N₂

D О₂=b(a-1)=11,25(2,2-1)=13,5кмоль

DN₂=3,76b (a-1)=3,76‧11,25(2,2-1)=50,76кмоль

3) Общее количество киломоль:

кмоль

4) [м³],

5) М(C₈H₁₅ON₃)=169 кг/моль

6) [м³]

7) %

%Н₂О =

%N_{2 =}

Для семикарбазона(C₈H₁₅ON₃):V_п.г=241,42 м³,%СО₂= 6,47%,%H₂= 6%, %N₂=1,2%

4. Определение низшей Q_н и высшей Q_в теплоты сгорания семикарбазонапо формуле Д.И. Менделеева

Формулы имеют вид:

Q_н=339С+1256Н-109(О+N-S)-25(9H+W)[кДж/кг],

Q_в=339С+1256Н-109(О+N-S) [кДж/кг],

где С, Н, О, N, S, W – содержание (в %) соответствующего химического элемента в веществе (задается по условию или рассчитывается через молярную массу).

Определим низшую и теплоту сгорания Q_ни Q_В длясемикарбазонаC₈H₁₅ON₃

Решение:

1) Определим процентное содержание % С,%Н,%О,% N в веществе:

М(C₈H₁₅ON₃)=12×8+1´15 + 16+14´3=169кг/моль

% С =96:169´100 = 56,8 %

% Н =15:169´100=8,88%

% О =16:169´100=9,47%

%N = 42:169×100=24,85%

2) ОпределяемQ_ни Q_В:

Q_н=339×56,8+1256×8,88-109(9,47+24,85-0)-25(9×9,47+0) =25559,61 кДж/кг

Q_в=339‧56,8+1256‧8,88-109(9,47+24,85-0)=26667,6кДж/кг

Для семикарбазона (C₈H₁₅ON₃):C₈H₁₅ON₃Q_н=18910 кДж/кг, Q_в=26667,6кДж/кг