Расчет теплоты горения

Удельная теплота горения - это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании единицы массы или объема горючего вещества. Размерность - кДж/моль, кДж/кг или кДж/м³.

В зависимости от агрегатного состояния воды в продуктах горения различают низшую и высшую теплоту горения. Если вода находится в парообразном состоянии, то теплота горения низшая Q_н, если пары воды конденсируются в жидкость, то теплота горения высшая Q_в. Температура пламени достигает 1000 К и выше, а вода кипит при 373 К, поэтому в продуктах горения на пожаре вода всегда находится в парообразном состоянии, и для тепловых расчетов в пожарном деле используется низшая теплота горения.

Теплота горения индивидуального химического соединения рассчитывается как тепловой эффект химической реакции по следствию из закона Гесса:

DН_гор = S(DН_i)_пг - S(DН_i)_исх, кДж/моль,

где DН_гор - тепловой эффект реакции горения, кДж/моль;

S(DН_i)_исх – сумма теплот образования исходных веществ из

элементов, кД ж/моль;

S(DН_i)_пг - сумма теплот образования продуктов горения из элементов

вещества, кДж/моль.

Низшая теплота горения конденсированного вещества неизвестного строения, но известного элементной состава определяется по универсальной формуле Д.И.Менделеева:

Q_h ⁼ 339,4С + 1257Н - 108,9(О-8) - 25,1(9H+W), кДж/кг,

где С, Н, S, О и W - содержание в веществе углерода, водорода, серы,

кислорода и влаги, % масс.

Теплота горения смеси газов или паров - определяется как сумма произведений теплот горения каждого горючего компонента на его объемную долю в смеси:

Q_h= S(Q_н)_i × j_i /100, кДж/м,³

где (Q_h)_i - низшая теплота горения i-го горючего компонента смеси,

кДж/моль;

j_i - содержание i-го горючего компонента в смеси, % об.

Расчет температуры горения

В технике и пожарном деле различают теоретическую, калориметрическую, адиабатическую и действительную температуру горения.

Таблица 1.