燃烧学燃烧热力学基础.ppt

第一章 燃烧热力学基础 1.1 生成热、反应热和燃烧热 1. 何谓生成热、反应热、燃烧热？ 2．判断下列热化学方程式的反应热是否为生成热？原因？ 3．反应热、生成热、燃烧热三者的区别？ 1. 何谓生成热、反应热、燃烧热？ 2．判断下列热化学方程式的反应热是否为生成热？原因？ 3. 反应热、生成热、燃烧热三者的区别？ 生成热和燃烧热均是反应热的特殊情况； 当反应物是稳定单质，生成物是一摩尔的化合物时的反应热就等于其生成热； 当反应物中的燃料为一摩尔时，其参加反应生成的反应热就为燃烧热。 4．燃烧热的计算 燃烧热计算步骤： 1.2 燃烧热的测量和计算 1. 拉瓦锡-拉普拉斯(Laplace)定律 1.3 燃烧反应计算 一、完全燃烧空气量的计算 表1-1 发动机用燃料特性 二、燃烧产物的组成 1. 完全燃烧产物组成： 3. 理论分子变化系数 1.4 燃气的离解（dissociation） 二 、燃气的离解 燃气离解的原因： 温度升高，分子能量的提高使分子中原子振幅增大，分子转动速度、分子运动速度显著加快，从而，分子间碰撞几率增加，于是很容易使分子间的连接断开，导致气体分子的离解。 不同温度压力下燃气的离解 燃烧产物组成和含量在不同温度压力下是不同的，也就是说是燃气离解产物是温度和压力的函数。 三、化学平衡时燃烧产物成分的计算 计算步骤 （1）由燃料分子式，得出完全燃烧需要的空气量； （2）由原子平衡，得到反应物与产物系数等式； （3）给出约束条件方程； （4）根据离解化学反应平衡条件，写出平衡方程； （5）联立求解方程组，得到产物成分系数； （6）进一步求产物内能、焓等。 （2）燃料和空气的化学反应方程式为： （3）约束条件： （4）据离解平衡条件，建立平衡方程： 图1-1 燃烧产物组成变化与温度的关系 作业： 课本20页第2、3题。 补充： 1）燃气离解的原因是什么？分析不同温度下 的离解产物。 2）化学平衡产物的计算。 左边简记为： 其中： ， ， ， 当量比 （1） 理论 实际 根据左右原子平衡： C原子平衡 （1－51） H 原子平衡 （1－52） O原子平衡 （1－53） N原子平衡 （1－54） Ar原子平衡 （1－55） （1－56） (1－57) (1－58) (1－59) (1－60) (1－61) (1－62) (1－63) （5）联立上述13个方程，求解方程组，其中K1~K10为平 衡常数，是温度的单值函数，p为系统总压力（单位 是大气压），最终求出各种燃烧产物的成分系数， 也即摩尔分数x1~x13。 （6）进一步可求出燃烧产物内能Ui、焓hi等。 在进入离解区域之前，摩尔数是不变的，开始离解后物质摩尔总数增加，而燃烧产物的摩尔数则减少。 燃烧反应计算 燃烧空气量的计算 燃烧产物的组成 生成热、反应热和燃烧热 燃烧热的测量与计算（拉瓦锡-拉普拉斯定律、盖斯定律） 燃气的离解 化学平衡 燃气的离解 化学平衡时燃烧产物成分计算 第一章 * * （thermodynamics） 确定化学反应的热效应 确定化