燃烧学导论第二版第二章作业答案

根据定义:STOICHACTUALA/F|A/F|F=化学当量反应:3822222CHa(O3.76N)3CO4HO3.76aN++?+airStoichfuelMWA/F|4.76a()MW=axy/4=+(x=3,y=8，所以a=5)6.15096.4485.28)5(76.4)(76.4|/fuelairStoichMWMWaFA当量比:87.00.186.15|/|/ACTUALSTOICHFAFA化学当量反应：81822CHa(O3.76N)products++?a=x+y/4=8+18/4=12.5productsNOHC22188475.12)1(1kmolC8H18与１２．５ｋｍｏｌＯ２和４７ｋｍｏｌＮ２混合（a）81822818000f,CHf,Of,NCHH(1)h12.5h47h(J/kmol)=++2of,Oh0=2of,Nh0=0f,C8H18h?=（５１１页，表Ｂ．２）02341f,C8H18123456h4184(aa/2a/3a/4aa)TKqqqqqq-=+++-+=（）/1000可以算出（２９８Ｋ时）：0f,C8H18h224,109kJ/kmol=-)/(109,224)0(47)0(5.12)109,224)(1(188HCkmolJH（b）１ｋｍｏｌ混合物中有多少ｍｏｌ异辛烷？多少ｍｏｌ氧气？多少ｍｏｌ氮气？0165.0)475.121/(1188HCx2066.0)475.121/(5.122Ox7769.0)475.121/(472Nx每１ｋｍｏｌ混合物的焓：0mixif,iihxh=å;iitotxN/N=mixkmolkJhmix/3700)0(7769.0)0(2066.0)109,224(0165.0c)１ｋｍｏｌ混合物有多少千克？（=混合物的分子量乘以１ｋｍｏｌ／１０００，数值上等于分子量）mixmixmixhh/MW=260.30)014.28(7769.0)999.31(2066.0)23.114(0165.0iimixMWxMWmix3700h122.27kJ/kg30.260-==-低位热值的概念从哪里来？是一种燃烧焓。燃料燃烧后产生的水为气态（产生的燃烧含为低位热值），水为液态（产生的燃烧含为高位热值）。甲烷化学当量燃烧：422222CHa(O3.76N)CO2HO3.76aN++?+a=x+y/4=2能量守恒：298298,298,LHVHHPR（燃料燃烧后产物是热的，要使产物冷却到２９８ｋ，需要放出热量，放出的热量的值――热值是燃烧焓的负数）【注意区分：R,298P,THH=（计算燃烧温度时用）】产物:222)]([52.7)]([2)]([1298,298,298,298,298,298,298,NofofOHofofCOofofPhhhhhhhhhHP,298H1[3935460]2[2418470]7.52[00]877240kJ/kmol=-++-+++=-反应物:224)]([52.7)]([2)]([1298,298,298,298,298,298,298,NofofOofofCHofofRhhhhhhhhhH44ooR,298f,298CHf,298CHH1[h0]2[00]7.52[00]1[h]=+++++=(要求的)4of,298CHP,2982981[h]HLHV877240kJ/kmol50,016kJ/(1/16)kmol=+=-+kmolekJhCHof/76984][4298,2-30化学当量比下丙烷-空气混合物，温度298K，设产物无离解，比定压热容和定容热容取298K下的值，求定压和定容燃烧的绝热燃烧温度。化学当量反应：222228376.34376.3aNOHCOaNaOHC54/yxa22222838.18438.185NOHCONOHC（ａ）定压燃烧能量守恒：TadPRHH,298,2222283][][][][][][NOHCONOHChNhNhNhNhNhN（都是绝对焓）左边0][2OhN,2N[Nh]0=,注意右边：2N[Nh]0¹左边和右边任意组分都有：)298()(298,298,Tchhhhhpofofof38222CHadCOadHOadN(1)[1038470]3[39354637.198(T298)]4[24184733.448(T298)]18.8[029.071(T298)]-+=-+-+-+-++-得到：Tad=2879K（ｂ）定容燃烧R,298P,TadureacinitprodadHHR(NTNT)0---=ureacinitprodadadR(NTNT)8.31524.829825.8T-=创-?（）得到：Tad=３８４２KAtp2-38与以前计算绝热燃烧温度的的例子不同之处在于：燃料和空气的初始状态不是标准状态了；不是化学当量燃烧了。首先确认是定压燃烧（１ａｔｍ，窑炉有与外界相通的燃料入口和废气出口，其燃烧不应当做定容燃烧）。公式：initadR,TP,THH=仍然适用，注意：左边反应物的温度不再是２９８Ｋ。能量守恒：Pr)(hmmhmhmFAFFAA（左边氧气和氮气的绝对焓不再为０）质量守恒：FAmmmPr能量守恒方程两遍都除以燃料质量Fm，并代入绝对焓的计算公式，)](0)[1()]()[1())(0)((Pr,,,refadPFArefFFPFFrefAAPFATTcmmTTcMWhTTcmm))300(1200)(118())300450(3500291016.1())300800(1200(189adT得到方程)300(1028.2100525.410080.1477adTKTad25513002251AAhmFFhmPrPrhmAtp2-42a)T=2500KOO22自由焓变化：kmolekJgNgNGOoTfOoTfor/1764060)88203(2][][22,,6103.206])2500(315.8176406exp[]exp[TRGKup62103.2062oOOPPxxKp方程１21OOixxxOOxx12方程２02POPOoKxKxPP得到：)/(2)/(42oPoPPPPKPPKKxOT=2500K,P=1atm:6pK206.310-=?,1/oPP→0143.0Ox,9857.012OOxxT=2500K,P=3atm:6103.206Kp,3/oPP→00826.0Ox,9917.012OOxx