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第三节热值与燃烧温度及燃烧速度
热值燃烧温度燃烧速度
、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乙快完
全燃烧时，放出130. 6X104 J的热量，这些热量就是乙烘的燃烧热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
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
为丁1,产物温度为T2,则反应的 AH为：△H0298十
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 Tm。实际上，火焰并不是绝热的化学反应气团，所以温度要低一些。
X
I摩尔 1摩泉01科？ 4麾尔M (气)
29S K
绝热他压
1摩尔COst气)
4摩尔
dWs
1摩尔COM”)
4摩尔如收)
BB3,S非警温过程的反应热计算
3]
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0。因为
循环过程， ^此十△为—△!!= 0,所以 △%=△%
△山是煤粉的燃烧热，也就是 CQ的生成热，等于-千卡。1摩尔煤粉燃烧需要1摩尔氧气，生成1摩尔二氧化 碳，同时还混有4摩尔的氮气(空气中。2 : N2= 1: 4)。所以，△为是l摩尔CO2和4摩尔氮气从298K升温到Tm 所需的热量。查表知它们的热容为
CC2 Cp=+ X 113T- X 10T2
N2 Cp=+ X 10T
AH? 57 + 10 10xW3T-^Ta)dT4-^4(； 4-l 02xlQ-2T)dT
=^T-^^lxlC-^T^dT
=+ X 103Tm2— X10- 6Tm3-10434
又因为△ 12 =4H1 = 94050卡，所以得到关于火焰最高温度的方程为 ：
*6Tm3—X10- 3Tm2- +104484=0
解彳f Tm = 2404 (K)
实际上，火焰温度要比 Tm低，因为不能达到绝热条件，而且从理论上讲，计算中假设碳和氧完全化合成CC2,
这是近似的，在高温下二氧化碳的离解作用也不应忽视。理论上严格计算火焰温度时，一般要经过多次逼近才行。
几种火箭燃料所能达到的理论最高温度如下：
WI-氧化剂 理论最高温度(C)
NH2NH2
O2
2970
NH2NH9
F2
4160
B2H6
F2
4360
C2N6
O3
5240
，三、燃烧速度
（一）气体燃烧速度
由于气体的燃烧不需要象固体、液体那样经过熔化、蒸发等过程，所以燃烧速度很快。气体的燃烧速度随物质 的组成不同而异。简单气体燃烧如氢气只需受热、氧化等过程；而复杂的气体如天然气、乙快等则要经过受热、