ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 13
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
10. Рассчитать теоретическую температуру горения вещества этана при избытке воздуха 20%, если теплота сгорания этана 1,65·106 кДж/моль.
Дано
w = 20%
Q = 1,65·106 кДж/моль
t - ?
Решение
Реакция горения этана:
С2Н6+3,5О2=2CO2+3H2O(пар)
Формула кислорода: О2+3,76N2
Реакция горения этана при избытке воздуха 20 %:
С2Н6+3,5О2+0,7О2+4,2*3,76N2=2CO2+3H2O(пар)+0,7O2+4,2*3,76N2
При начальной температуре этана и воздухаи заданной температуре горения, тепловой баланс равен:
Q = 1650000 = (2ССО2 + 3СН2О + 0,7СО2 + 4,2*3,76СN2) * t
В зависимости от температуры сгорания принимаем температуры 1900 и 2000°С.
Значения средней теплоемкости в кДж/(моль·°С), согласно справочным данным равно:
| Температура / компоненты | СО2 | О2 | Н2О (пар) | N2 |
| 1900°С | 54,20 | 35,10 | 43,20 | 33,20 |
| 2000°С | 54,50 | 35,30 | 43,60 | 33,40 |
При температуре 1900°С теплота сгорания этана равна:
Q' = (2*54,20 + 3*43,20 + 0,7*35,10 + 4,2*3,76*33,20) × 1900 = 1495042,36кДж
При температуре 2000°C теплота сгорания этана равна:
Q'' = (2·54,50 + 3·43,60 + 0,7·35,30 + 4,2·3,76·33,40) × 2000 =1583925,6 кДж
Разность теплоты сгорания составляет:
Q''- Q = 1650000-1583925,6=66074,4
Разность температур составляет:
Δt = 2000 – 1900 = 100°C
Разность теплоты сгорания составляет:
Q - Q' = 1650000 – 1495042,36 = 154957,64 кДж
Разность температур составляет:
Δt = t – 1900
Δt = (66074,4*100) / 154957,64 = 42,64 °C
Температура горения составляет
t = 1900 + 42,64 = 1942,64 °C.
Ответ: теоретическую температуру горения этана при избытке воздуха 20% составляет 1942,64 °C.