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第三节热值与燃烧温度及燃烧速度热值我们知道，1摩尔的物质与氧气进行完全燃烧反应时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。例如1mol乙炔完全燃烧时，放出130.6x104J的热量，这些热量就是乙炔的燃烧热，其反应式为:C2H2+2・5O2—^2CO2十H2O十130・6x104j不同物质燃烧时放出的热量亦不相同，所谓热值：是指单位质量或单位体积的可燃物质完全燃烧时所发出的热量。可燃性固体和可燃性液体的热值以“J/kg”表示，可燃气体的热值以“J/m3”表示。可燃物质燃烧爆炸时所能达到的最高温度、最高压力及爆炸力等与物质的热值有关。物质的燃烧热见表1—2。表1-2物质的燃烧热、热值和燃烧温度物质的名称燃烧热J/mol热值燃烧温度°C**J/kgJ/m3*碳氢化合物：****甲烷882577*1800乙烷1542417*1895苯32799390**乙炔1306282*2127醇类：****甲醇715524*1100乙醇1373270*1180酮、醚类:****丙酮1787764*1000乙醚2728538*2861石油及其产品：****原油**1100汽油**1200煤油**700〜1030煤和其它物品：****无烟煤**2130氢气211997*1600煤气**1850木材*7117560〜14653800*1000〜1177镁61435*3000一氧化碳285624**1680硫334107*1820二硫化碳10324652195硫化氢543028**2110液化气**〜02020天然气**2120石油气***磷***棉花***可燃物质的热值是用量热法测定出来的，或者根据物质的元素组成用经验公式计算。Q=(1000*Q燃烧)/(1—1)烧1・可燃物质如果是气态的单质和化合物，其热值可按下式计算，式中：Q――每1m3可燃气体的热值，J/m3；Q――每摩尔可燃气体的燃烧热，J/mol。燃烧［例1］试求乙炔的热值。［解］从表1—2中查得乙炔的燃烧热为X104J/mol；代入公式(1—1)答：乙炔的热值为X107J/m3。2.可燃物质如果是液态或固态的单质和化合物，其热值可按下式计算：Q=(1000*Q)/M(1—2)燃烧式中：M——可燃液体或固体的摩尔质量。［例2］试求苯的热值；(苯的摩尔质量为78)［解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J/mol，代入公式(1—2)答：苯的热值为4.21X107J/kgo3•对于组成比较复杂的可燃物，如石油、煤炭、木材等，其热值可采用门捷列也夫经验公式计算其高热值和低热值。高热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸汽也全部冷凝成水时所放出的热量；低热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸汽不冷凝成水时所放出的热量。门捷列也夫经验公式如下:81C+300H-26(O-S)(1—3)Q=低81C+300H-26(O-S)-6(9H+w)(1—4)式中，Q_、Q可燃物质的高热值和低热值，kcal/kg；高低C――可燃物质中碳的含量，％；H——可燃物质中氢的含量，％；O——可燃物质中氧的含量，％；S――可燃物质中硫的含量，％；w——可燃物质中的水分含量，％，［例］试求5kg木材的低热值。木材的成分为：C——43%,H—一7%，O——41%，S——2%，W——7%［解］将己知物质的百分组成代入公式(1—4)Q=81X43+300X7-26(41-2)一6(9X7+7)=4149(kcal/kg)=1735・9X104(J/kg)则5kg木材的低热值为：5X1735・9X104=X104J答：5kg木材的低热值为8679.7X104J。可燃物质的热值见表1—2。二、燃烧温度可燃物质燃烧时所放出的热量，一部分被火焰辐射散失，而大部分则消耗在加热燃烧产物上。由于可燃物质燃烧所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。可燃物质的燃烧温度见表1—2。火焰最高温度的计算：燃烧过程是典型的非等温反应。在这种情况下，可利用图3—5那样的恒压循环过程作计算。如反应物的温度为T，产物温度为T，则反应的AH为：AH=AH121+AHo+AH2982常温下的反应物，进入火焰后立即变为产物。由于过程是瞬间完成的，可以近似地认为反应是在绝热条件下完成的，反应放出的热全部用来加热产物和掺杂在反应物中的惰性气体，使之升高到火焰温度。根据如此假设计算出的是火焰的最高温度T。实际上，火焰并不是绝热m的化学反应气团，所以温度要低一些。例3.9燃烧水泥的转炉是利用煤粉燃烧加热的。假设喷进转炉的煤粉掺有按燃烧反应计量的空气，试问转炉可能达到多高的温度解煤粉燃烧过程可以用图3.6那样的恒压循环过程表示。假设反应是在绝热条件下进行的，所以AH=0O因为循环过程，AH+AH-AH=0，所以AH=AH1212AH是煤粉的燃烧热，也就是CO的生成热，...