ПРЦВШ (Ф) ФГБОУ ВПО
Кафедра «Пожежна безпека»
Контрольна робота
з дисципліни «Теорія горіння і вибухів»
Завдання № 1
Визначити питомі теоретичні кількості та об'єм повітря, необхідного для повного згоряння парів бензолу. Умови, в яких знаходиться повітря, характеризуються температурою Тв і тиском Рв, а пари бензолу - температурою Тг ??і тиском Рг. Результати розрахунків виразити в таких одиницях:; ; ; ;
Вихідні дані (N - номер групи, n - номер за списком студентів:
Тв=300 + (- 1) N * 2 * N- (- 1) n * 0.2 * n=277,6 K
Рв=[90? (? 1) N? 0,5? N + (? 1) n? 0,1? n]? 10 3=95900 Па;
ТГ=300? (? 1) N? 2? N? (? 1) n? 0,2? n=321,6 К;
Рr=[90 + (? 1) N? N + (? 1) n? 0,2? n]? 10 3=79400 Па.
(N=11, n=2)
. Запишемо стехиометрическое рівняння реакції горіння бензолу в повітрі:
С6Н6 + 7,5О2 + 7,5? 3,76N2=6CO2 + 3H2O + 7,5? 3,76N2 + Qp (1),
де Qр - теплота хімічної реакції. З даного рівняння можна визначити стехіометричні коефіцієнти бензолу і молекулярного кисню: Vг=1, V0=7,5
. Питомий теоретичне кількість повітря - число кіломолей повітря, які необхідні для повного згоряння одного кіломоля бензолу, розраховується за формулою:
(2)
де 4,76 - кількість повітря, в якому міститься одиниця кількості кисню,=- відношення стехіометричних коефіцієнтів молекулярного кисню (Vо) і бензолу (Vг)
Підставляючи в (г) значення Vо і Vг, отримуємо:
=35,7 (3)
. Обсяг повітря, необхідного для повного згоряння одного кіломоля бензолу, визначається так:
, (4)
де - обсяг одного кіломоля повітря при температурі Тв і тиском Рв. Значення розраховується за формулою
=22,4 (5)
де 22,4 - молярний об'єм газу при нормальних умовах, Ро=101 325 Па - нормальний тиск, То=273 К - нормальна температура.
Підставляючи Тв, Те, Рв, Ро в (5), отримуємо
=22,4 (6)
Питома теоретичний об'єм повітря розраховується за формулою (4):
4. Обсяг повітря, необхідного повного згоряння одиниці об'єму газоподібного пального, визначається так:
(7)
де - обсяг одного кіломоля пального - пари бензолу при температурі Тг і тиску Рг. Враховуючи, що
=22,4 (8)
і підставляючи (8) і (5) в (7), одержуємо наступний вираз для питомої теоретичного об'єму повітря:
=(9)
Обчислюємо значення даного параметра процесу горіння:
=35.7
Обсяг повітря, необхідного для повного згоряння одного кілограма бензолу, визначається так:
, (10)
де - мольна маса пального - маса одного кіломоля бензолу, виражена в кілограмах. Мольная маса бензолу чисельно дорівнює його молекулярному вазі знаходиться за формулою:
=Ас? nc + Aн? nн,? iAi? ni (11)
де Ас і Ан - атомні ваги вуглецю і водню, nc і nн - числа атомів вуглецю в молекулі бензолу. Підставляючи значення Ас=12, nc=6, Ан=1, nн=6, отримуємо:
=12? 6 + 1? 6=78
Питома теоретичний об'єм повітря знаходимо, підставляючи значення n в і в формулу (10):
=35,7
Результат розрахунків:
=35,7
=28.4
=11.02
Завдання № 2
Визначити питомі теоретичні кількість, обсяг і склад продуктів горіння бензолу, якщо відомі коефіцієнт надлишку повітря в, температура Тп і тиск Рп продуктів згоряння, температура Тг і тиск Рг пари бензолу. Результати розрахунків виразити в мольних частках (у відсотках) і в наступних одиницях:; ; ;
Вихідні дані:
в=1,5 + (? 1) N? 0,1? N? (? 1) n? 0,01? n=0,2;
Рп=[90 + (? 1) N? 2? N + (? 1) n? 0,2? n]? 10 3=68400 Па;
Тп=1600? (? 1)...
