адиабатно горене
- ↑ температура, равна ≈3200 К. съответства на 50% СО2 химически дисоциация при 1 атм. Последната стойност остава постоянна по време на горенето адиабатно, СО2 и 97% от добива на реакцията в изгарянето на антрацит кислород. Колкото по-висока температура от тази реакция да протече при по-високо налягане (до 3800 К и по-горе, вж. Jongsup Хонг и сътр. Т.8).
Термодинамика [редактиране | редактиране уики текст]
Първият закон на термодинамиката за една изолирана система може да се запише като:
където R Q P _Q_> И Р _W_ R W
> Топлина и работа, съответно, които са произведени по време на процеса, и U R> и U P> - вътрешната енергия на реагентите и резултатите на реакцията. Ако приемем, че обемът на адиабатно горене остава непроменена, процесът не произвежда работа,
и няма загуба на топлина, тъй като процесът е трябвало да бъде адиабатно. R Q р = 0 _Q_= 0>. В резултат на вътрешната енергия на реакционните продукти съвпада с вътрешната енергия на реагентите: U P = U R = u_>. Тъй като това е една изолирана система, на масата на реагентите и продуктите, е постоянна и първия закон може да се запише по следния начин:
U P = U R # X21D2; m P ф P = m R ф R # X21D2; ф P = ф R = u_ \ стрелкаНадясно m_u_
= M_u_ \ стрелкаНадясно u_
= U_>.
Ако приемем, че адиабатно налягането на горивната остава непроменена, изразът може да се запише за работата, произведени като
Тъй като в адиабатен процес загубата на топлина не е R Q р = 0 _Q_= 0>. получаваме от първия закон, който
# X2212; р (V P # X2212; V R) = U P # X2212; U R # X21D2; U P + р V P = U R + р V R -V _> \ дясно) = u_-U_ \ стрелкаНадясно u_
+pV_
= U_ + pV_>
Тъй като определянето на енталпията Н Р = Н R = H_>. и в изолирана система и реагенти маса е постоянна, първия закон се следната форма: Н Р = Н R # X21D2; m P з P = m R з R # X21D2; з P = Н R = H_ \ стрелкаНадясно m_h_
= M_h_ \ стрелкаНадясно h_
= H_>.
По този начин, адиабатно температурата на горене при постоянно налягане по-малко от това при постоянен обем, който е свързан с необходимостта да се произвеждат работа за увеличаване на обема в първия случай.
Ако приемем, че пълното изгаряне се извършва и условията на компоненти стехиометрия или излишък окислител се извършва, по следната формула може да се използва за изчисляване на температурата на горене:
Точното съотношение на компонентите не осигури достатъчен брой променливи за изчисляване, за да се постигне баланс моларен изисква С О и Н2> - последните съединения са най-често срещаните продукти на непълно горене смес богати.
Въпреки това, тъй като реакцията обмен между въглероден диоксид и вода
и използване на равновесната константа за тази реакция, в резултат на броя на променливите ще бъде достатъчно да се определи температурата.
Модерен софтуер за термодинамичните пакети за изчисление позволи адиабатно температура намери числено решаване на проблема за увеличаване на ентропията в рамките на дадено налягане и енталпия на системата (зададената обема и вътрешната енергия). В този случай, естествено смята дисоциация на продуктите на горенето (с подходящ избор на композиране компонентите на системата). Цифрово разтвор е значително опростено чрез изпъкналата ентропията на системата в зависимост от температурата. За тази цел, при постоянно налягане, температурата изисква nonnegativeness производно специфична топлина (работи почти винаги, така че стандартните алгоритми от теорията на изпъкнал програмиране могат да се използват за изпълнение на софтуер за изчисляване на адиабатно температурата).