工程燃烧学计算题集锦知识讲解
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燃烧热 反应热计算复习一、燃烧热(1)概念:25℃、101Kpa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,单位为KJ/mo 。
[注意]①对物质的量限制:必须是1mol :②1mol 纯物质是指1mol 纯净物(单质或化合物);③完全燃烧生成稳定的氧化物。
如C→CO 2(g);H→H 2O(l);N→N 2(g);P→P 2O 5(s);S→SO 2(g)等;④物质的燃烧热都是放热反应,所以表示物质燃烧热的△H 均为负值, 即△H<0(2)表示燃烧热热化学方程式的写法以燃烧1mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数,所以热化学方程式中常出现分数。
(3)有关燃烧热计算:Q (放)=n (可燃物)×△Hc。
Q (放)为可燃物燃烧放出的热量,n (可燃物)为可燃物的物质的量,△Hc 为可燃物的燃烧热。
[练习1]下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是() A.NH 3(g)+45O 2(g)NO(g)+46H 2O(g);ΔH =-a kJ·mol -1B.C 6H 12O 6(s)+6O 2(g)6CO 2(g)+6H 2O(l);ΔH =-b kJ·mol -1C.2CO(g)+O 2(g)2CO 2(g);ΔH =-c kJ·mol -1D.CH 3CH 2OH(l)+21O 2(g)CH 3CHO(l)+H 2O(l);ΔH =-d kJ·mol -1答案B[练习2]已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )A.2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =-4b kJ·mol -1B.C 2H 2(g)+25O 2(g)2CO 2(g)+H 2O(l);ΔH =2b kJ · mol -1C.2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =-2b kJ·mol -1D.2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =b kJ·mol -1答案A[练习3].已知2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l);ΔH =-571.6kJ·mol -1C 3H 8(g)+5O 2(g)===3CO 2(g)+4H 2O(l);ΔH =-2220kJ·mol -1设有氢气和丙烷的混合气体5mol ,完全燃烧时放出热量3847kJ ,则混合气体中H 2和丙烷的体积比是( )A .1∶3 B.3∶1 C .1∶4 D.1∶1解析:本题主要考查根据燃烧热计算反应物的组成。
工程燃烧学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,下列哪种物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 所有选项答案:D2. 燃烧的三个基本条件是什么?A. 可燃物、氧气和点火源B. 可燃物、氧气和温度C. 可燃物、点火源和温度D. 氧气、点火源和温度答案:A3. 燃烧过程中,哪种物质不参与化学反应?A. 可燃物B. 氧气C. 氮气D. 二氧化碳答案:C4. 燃烧过程中,下列哪种物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 所有选项5. 燃烧过程中,下列哪种物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 所有选项答案:D6. 燃烧过程中,下列哪种物质不是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:D7. 燃烧过程中,下列哪种物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 所有选项答案:D8. 燃烧过程中,下列哪种物质不是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 氮气D. 水蒸气答案:C9. 燃烧过程中,下列哪种物质是必需的?B. 氧气C. 点火源D. 所有选项答案:D10. 燃烧过程中,下列哪种物质不是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:D二、多项选择题(每题3分,共30分)1. 燃烧过程中,下列哪些物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:ABC2. 燃烧过程中,下列哪些物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 氮气答案:ABC3. 燃烧过程中,下列哪些物质不是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:D4. 燃烧过程中,下列哪些物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:ABC5. 燃烧过程中,下列哪些物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 氮气答案:ABC三、判断题(每题1分,共10分)1. 燃烧过程中,可燃物、氧气和点火源是必需的。
第一章:可能出的概念题:1.什么是燃烧?燃烧的分类?每种分类的特征?燃烧是指氧化剂与可燃物混合发生的剧烈化学反应,其过程一般伴随传热传质、发光发烟等现象。
燃烧可分为气相燃烧与固相燃烧,气相燃烧又分为预混燃烧与扩散燃烧,气相燃烧中可燃物与氧化剂均为气体,固相燃烧为表面燃烧,无火焰。
预混燃烧可燃物与氧化剂已提充分混合,燃烧过程只取决于可燃混合气的化学动力过程,扩散燃烧是可燃物在燃烧时才与氧化剂混合,取决于摻混速度。
此外还可以分为表面燃烧、阴燃、蒸发燃烧、分解燃烧等等2.什么是火焰?火焰的分类有哪些?火焰是指发生燃烧反应的气体所占据的空间区域。
火焰可分为预混火焰与扩散火焰等等3.热力学第一定律表达式?简单表述:Q=U+W4.热效应的概念?其中应重点注重的条件有哪些?热效应是指,在定容定压条件下,物质进行反应时不做非体积功,且产物与反应物温度相同,这种情况下反应放出的热量。
重点注意定容定压(体积功=0)、不做非体积功(Wa=0)、产物反应物温度相同(不因为比热容吸收热量)5.生成焓、反应焓、燃烧焓的概念?并注意其中的条件?生产焓是指稳定单质或元素在定压条件下反应生成1mol化合物时的热效应。
反应焓是指某些化合物与化合物或元素在任意温度下进行单位反应产物和反应物的焓差(注意,这些概念末尾的写法都是有说法有讲究的)。
燃烧焓是指1mol化合物完全燃烧时对应的焓差。
注意:因为反应焓与燃烧焓的反应物与产物有可能都是化合物,所以要说焓差,而生成焓的反应物是单质,单质的生产焓为0,故说“热效应”。
*6.拉瓦锡——拉普拉斯定律解释?化学反应的生成焓等于分解焓,符号相反。
*7.盖斯定律描述?无论化学反应是分一步还是多步进行的,其热效应相同。
*8.基尔霍夫定律描述?(写公式)这一定律表明了什么的关系?表明了反应焓随温度的变化规律9.热力学第二定律的两种表述?何为孤立系统熵增原理?克劳修斯表述:热量不可能从低温物体传向高温物体而不产生其他任何影响。
工程燃烧学简答题3
1.何为火焰稳定性?何谓回火?何谓脱火?工程上如何防止回火和脱火?
答:①火焰稳定性:火焰传播速度与新鲜可燃混合气的流动速度两者大小相等,方向相反。
②回火:预混可燃气体的火焰传播速度UL大于新鲜可燃混合气的流动速率W,火焰前沿位置将向新鲜可燃物的上游方向移动,则火焰向预混气体内部烧去称为回火。
回火不仅仅发生于预混可燃气体的燃烧过程中,在固体燃料如煤粉燃烧过程中,也会发生回火。
在工程上采用小孔或缩口等方法减小喷口直径、均匀喷口流速及冷却喷口等措施防止回火。
具体措施如下:可燃混合气体从烧嘴流出的速度必须大于某一临界速度,后者与煤气成分、预热温度、烧嘴口径及气流性质等有关;当空气或煤气预热时,其出口速度还应该提高;注意保证出口断面上速度的均匀分布,避免使气流受到外界的扰动;对于燃烧能力大的烧嘴,需用气冷或水冷将烧嘴头进行冷却。
③脱火:预混可燃气体的火焰传播速度U L远小于新鲜可燃混合气的流动速率W,火焰前沿位置将向燃烧产物的下游方向移动,则火焰被吹息或吹脱称为脱火。
工程上采用各种形式的气流稳焰器或组织大小适中的高温回流区、合理控制预混气体流速W、各种形式的钝体等综合措施来防止脱火。
具体措施如下:使气体的喷出速度与火焰传播速度相适应;采取措施构成强有力的点火源,如:燃烧通道突扩保证部分高温烟气回流到火焰根部;采用带涡流稳定器或带点火环的
烧;在燃烧器上安装辅助点火烧嘴或者在烧嘴前方设置起点火作用的高温砌体。
2.层流预混火焰稳定的条件?
答:层流预混火焰稳定的条件:法向稳定条件符合余弦定律ϕ
=;切向稳定条件,存在着点火圈。
cos
u
w
L。
内容摘要:1、新修订的《中华人民共和国消防》将于(A)正式实施。
A、2009年5月1日B、2009年8月1日C、2009年9月1日2、下列(AE)火灾可以使用二氧化碳灭火器?A、含碳固体可燃物B、易燃液体C、可燃气体D、可燃金属E、带电物体燃烧3、下列(ABCD)情况容易导致电气线路火灾?...1、新修订的《中华人民共和国消防》将于(A)正式实施。
A、2009年5月1日B、2009年8月1日C、2009年9月1日2、下列(AE)火灾可以使用二氧化碳灭火器?A、含碳固体可燃物B、易燃液体C、可燃气体D、可燃金属E、带电物体燃烧3、下列(ABCD)情况容易导致电气线路火灾?A、用金属线捆扎绝缘导线或把绝缘导线挂在钉子上。
B、电源过电压。
C、带电作业。
D、在线路上接入过多或功率过大的电气设备,超过了电气线路的负载能力。
E、连接点由于热作用或长期震动使接头松动。
F、用铜丝、铁丝代替熔断器的熔丝。
3、在设有车间或仓库的建筑内(B)宿舍。
A、不得设置员工B、严禁设置C、不得设置员工集体D、经当地公安消防机构批准后,可以设置4、发生火灾被火围困时,下列做法正确的是(ACDE)。
A、采用毛巾、口罩蒙鼻,匍匐撤离。
B、进入电梯,乘电梯到底层。
C、利用身边的绳索或床单、窗帘、衣服等自制简易救生绳。
D、关紧迎火的门窗,打开背火的门窗,用湿毛巾或湿布塞堵门缝或用水浸湿棉被蒙上门窗。
E、白天,向窗外晃动鲜艳衣物,或外抛轻型晃眼的东西;晚上,用手电筒不停地在窗口闪动或敲击东西,吸引救援者的注意。
5、下列对新《消防法》的理解,你认为正确的是(C)。
A、在没有发生火灾的时候,消防设施可以作为它用。
B、因特殊情况需要使用明火作业的,可以先动火再补办审批手续。
C、任何单位、个人都有维护消防安全、保护消防设施、预防火灾、报告火警的义务。
D、因发展经济的需要,建设单位可以边设计、边施工、边办理相关的消防手续。
6、根据刑法规定,失火罪处以(C)年有期徒刑。
《燃烧热的计算》进阶练习一、单选题1.四口之家分别单独使用不同种类的燃料时平均月消耗为:木柴约 200kg,烟煤约80kg,液化石油气约 30kg,煤气约 60kg,这四种燃料中哪一种燃料的热值最高()A.液化石油气 B.煤气C.烟煤D.木柴2.用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,如图所示,在此过程中()A.是通过做功的方式改变水的内能B.水的温度越高,水分子无规则运动越剧烈,内能越大。
C.不锈钢的比热容比水小,不锈钢的吸热能力比水强D.天然气燃烧越充分,热值越大3. 如果燃烧1kg燃料,得到3×107J/kg由此可知()A.每千克木炭含有热量3×107JB.如果燃烧1kg燃料,得到3×107J 的热量,此燃料一定是木炭C.无论采取何种方式燃烧1kg木炭都可得到3×107J 的热量D.1kg木炭完全燃烧,放出3×107J的热量二、填空题4.太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是常见的三种热水器。
现需将10kg、20℃的水加热到40℃,不考虑能力转换过程中能量的损失,若用太阳能热水器加热,则水吸收了________J太阳能;若用额定功率为1000W的电热水器正常加热,则需要________分钟;若用燃气热水器加热,则需要完全燃烧________m3的燃气。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),燃气的热值为4.2×107J/m3]5.在一个标准大气压下做“探究水的沸腾”实验时,把初温为20℃质量为100g的水加热到沸腾,水至少需要吸收________ J的热量。
如果酒精完全燃烧所放出的热量有40%被水吸收,则需要_______g酒精。
(c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒=3.0×107J/kg)6.行驶中的汽车在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过________的方式增加物体内能的.若汽车行驶过程中消耗汽油2kg,则这些汽油完全燃烧能放出________J的热量.(汽油热值4.6×107J/kg)三、计算题7.燃气灶烧水时,把质量为 2kg、初温为 20 ℃的水加热到 100 ℃,共燃烧了 0.02m3 天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),天然气的热值为8.4×l07J/m3.求:⑴水吸收的热量;⑵天然气完全燃烧放出的热量;⑶燃气灶烧水时的效率.8.小明同学用如图所示装置测量酒精热值,他在烧杯中加入质量为 300g,温度 20 ℃的水,调好装置后,加热使水温升高到 70 ℃,整个过程中消耗了 6g酒精,若酒精燃烧放出的热量完全被水吸收,则:[c水=4.2×103J/(kg·℃)](1)水需要吸收的热量为多少焦?(2)测得酒精热值为多少?(3)小明查表得到q酒精=3.0×l07J/kg,发现和测量值偏差较大,你认为其中的原因可能是什么?参考答案【参考答案】1.A2.B3.D4. 8.4×105 14 0.025. 3.36×104 2.86. 做9.2×l07。
有机物燃烧计算常见题型及解题方法题型1 比较耗氧量大小 此类题可分成两种情况。
1.比较等物质的量有机物燃烧耗氧量大小方法1 根据分子式CxHyOz 计算24z y x -+大小,24z y x -+ 值越大,耗氧量越多。
[例1]1mol 下列有机物充分燃烧耗氧量最小的是( ) (A )C 3H 4 (B )C 2H 5OH (C )CH 3OH (D )CH 3CH 3 解析 耗氧量分别为(A )4443=+ (mol) (B) 321462=-+ (mol)(C) 5.121441=-+ (mol) (D) 5.3462=+ (mol) 答案应为(C)方法2 改写分子式改写分子式的原则是:若是烃则1molC 与4molH 耗氧量相等;若是烃的衍生物,则观察分子式,看是否可把分子式中的O 、C 、H 写成“CO 2”或“H 2O ”形式,再比较剩余的C 、H 耗氧量即可。
[例2]等物质的量下列物质充分燃烧耗氧量大小顺序为( )(A )C 2H 2 (B )C 2H 4O (C )C 2H 6 (D )C 2H 4O 2 解析 观察分子式可推知耗氧量 C 2H 6>C 2H 2 C 2H 4O >C 2H 4O 2 ∵C 2H 4O 分子式可改写成C 2H 2·H 2O ∴耗氧量C 2H 2与C 2H 4O 相等∴正确答案为(C )>(A )=(B )>(D )比较以上两种解题方法,[方法2]解题更简捷,更可取。
2.比较等质量烃燃烧耗氧量大小思路解析 12gC 燃烧耗氧气1mol ,12gH 2燃烧耗氧气3mol即等质量的C 、H 燃烧耗氧:H >C∴比较等质量烃燃烧耗氧量大小只要比较烃分子中H 质量百分数即可,烃的H 质量百分数越大,烃燃烧耗氧量就越大。
因此,该类题型的解题方法为:把烃分子式改写为CHx 形式,CHx 式中x 值越大,烃的H 质量百分数越大,烃燃烧耗氧量越大。
[例3]下列等质量有机物燃烧耗氧量最大的是( )(A )C 6H 6 (B )C 2H 6 (C )C 3H 8 (D )C 7H 12 解析 把各分子式改写成CHx 形式 (A )C 6H 6~~CH (B )C 2H 6~~CH 3 (C )C 3H 8~~CH 8/3 (D )C 7H 12~~CH 12/7 ∴耗氧量最大的是C 2H 6题型4 简答题中要求回答燃烧产物为一定量时分子组成需满足的条件1.质量的不同有机物燃烧第三种情况下的CO2、H2O的量均相等时,对烃来说即要求不同物质的最简式相同。
燃烧学试题及答案燃烧学是研究燃烧现象、燃烧过程及其控制的科学。
以下是一份燃烧学试题及答案的示例,供参考:一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧的定义是什么?A. 物质与氧气发生的放热反应B. 物质与氧气发生的吸热反应C. 物质与空气发生的放热反应D. 物质与空气发生的吸热反应答案:A2. 燃烧的三个基本条件是什么?A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、催化剂C. 燃料、空气、点火源D. 燃料、空气、催化剂答案:A3. 以下哪个不是燃烧产物?A. 二氧化碳B. 水蒸气C. 一氧化碳D. 氧气答案:D4. 什么是完全燃烧?A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料完全转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料完全转化为一氧化碳和二氧化碳D. 燃料完全转化为水蒸气答案:A5. 什么是不完全燃烧?A. 燃料完全转化为二氧化碳和水蒸气B. 燃料部分转化为一氧化碳和水蒸气C. 燃料部分转化为二氧化碳和水蒸气D. 燃料完全转化为一氧化碳答案:B...二、填空题(每空2分,共20分)1. 燃烧过程可以分为_和_两个阶段。
答案:预混燃烧阶段;扩散燃烧阶段。
2. 燃烧速率是指单位时间内_的质量或体积的减少量。
答案:燃料。
3. 热值是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧时放出的热量,通常分为_和_。
答案:高位热值;低位热值。
4. 燃烧反应的化学方程式通常用_表示。
答案:平衡常数。
5. 燃烧过程中,火焰可以分为_、_和_三个区域。
答案:反应区;氧化区;未反应区。
...三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述燃烧过程中的化学反应类型。
答案:燃烧过程中的化学反应主要包括氧化反应、还原反应和热分解反应。
氧化反应是燃料与氧气结合生成氧化物的过程;还原反应是燃料中的氧化态降低的过程;热分解反应是在高温下燃料分解成更简单物质的过程。
2. 解释什么是燃烧的临界点火温度,并说明其意义。
答案:临界点火温度是指燃料开始自持燃烧所需的最低温度。
消防燃烧学计算题1.燃烧:时值可燃物与氧化剂发生的放热反应,通常伴有火焰,发光和发烟的现象。
2.火灾:3.烟:4.热容:是指在没有像变化和化学变化的条件下,- -定量物质浓度每升高-度所需要的热5.生成热:化学反应中由稳定单质反应生成某种化合物时的反应热,成为该物质的生成热。
6.标准燃烧热:在0。
1013MPa 和指定温度下,1mol 某物质完全燃烧时的恒压反应热成为该物质的标准燃烧热。
7.热值:是指单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧所发出的热量。
8.低热值:就是可燃物中的水和氢燃烧生成的水以气态存在时的热值。
9.高热值:就是可燃物中的水和氢燃烧生成的水以液态存在时的热值。
10.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征.答:燃烧的本质是特殊的氧化还原反应。
特征有放热、发光、发烟、伴有火焰等;阴燃反应会放出大量的烟;只要有可燃气体溢出的燃烧就会有火焰。
11.如何正确理解燃烧的条件?根据燃烧条件,可以提出哪些防火和灭火条件?答:燃烧要具备燃烧三要素,即可燃物,助燃物和点火源。
此外要发生燃烧还必须满足其他条件,如可燃物与助燃物有- -定的数量和浓度,点火源有一定的温度和足够的热量等。
防火方法:控制可燃物,隔绝空气,消除点火源,设防火间距。
灭火方法:隔离法,窒息法,冷却法,抑制法。
12.在火灾中,燃烧区的温度从TO上升到TC,气体密度从ρ0下降到pc,试用气体的有关ρ。
-p。
_ T。
-T。
定律推导,Po,T。
该式说明了什么问题?答:根据气体状态参数方程可以导出该式该式说明温差越大,密度差越大,随着温度的上升,密度越来越小,越有利于气体向上冒出。
13.燃烧反应速度方程是如何得出的?在该方程中,KOS(KOS')和ES是否有直接的物理意义?为什么?答:由于燃烧反应都不是基元反应,而是复杂反应,因而都不严格服从质量作用定律和阿累尼乌斯定律,所以KOS(KOS")和ES都不再具有直接的物理意义,它们只是由试验得出的表观数据。
工程燃烧学复习要点汇总思考题第一章绪论1、燃烧的定义(氧化学说):燃烧一般是指某些物质在较高的温度下与氧气化合而发生激烈的氧化反应并释放大量热量的现象。
2、化石燃料燃烧的主要污染排放物?烟尘,硫氧化物,氮氧化物其次还有CO,CO2等其他污染物。
3、燃素学说;燃素学说认为火是火是由无数细小且活泼的微粒构成的物质实体,这种火的微粒即可愿意与其他元素结合而形成化合物也可以以游离的方式存在,大量游离的火的微粒聚集在一起就形成了明显的火焰,它弥散于大气之中变给人以热的感觉,由这种火微粒构成的火的元素便是燃素。
第二章燃料1.什么叫燃料?它应具备哪些基本要求?是指在燃烧过程中能释放出大量热量,该热量又能经济、有效地应用于生产和生活中的物质。
物质作为燃料的条件:(1)能在燃烧时释放出大量热量;(2)能方便且很好的燃烧;(3)自然界蕴藏量丰富,易于开采且价格低廉;(4)燃烧产物对人类、自然界、环境危害小2.化石燃料主要包括那些燃料?(煤,石油,天然气)3.燃料分类方法?燃料按物态分类及其典型代表燃料(1 固体燃料(煤炭)2 液体燃料(石油、酒精)2气体燃料(天然气、氢气)4.燃料的组成,固液体燃料的元素组成都有那些?固体燃料是各种有机化合物的混合物。
混合物的元素组成为:C、H、O、N、S、A、M 液体燃料是由多种碳氢化合物混合而成的。
其元素组成亦为:C、H、O、N、S、A、M5.气体燃料的主要组成成分有哪些?气体燃料是由若干单一可燃与不可燃气体组成的混合物:CO、H2、CH4、CnHm、CO2、N2、H2O、 O2等。
6.燃料分析有几种,分别是什么?(1)工业分析组成(测定燃料中水分(M)、挥发分(V)灰分(A)和固定碳(FC)等4种组分的含量)。
;(2)元素分析组成(用化学分析的方法测定燃料中主要化学元素组分碳(C)、氢(H)、氮(N)、硫(S)和氧(O)以及灰分(A)和水分(M)的含量);(3)成分分析组成(化学分析方法测定气体燃料各组分的体积或质量百分比)7.燃料的可燃与不可燃部分各包含哪些主要成分?可燃成分:(碳(最主要的可燃元素,氢(发热值最高的可燃元素)硫(有机硫、黄铁矿硫:可燃烧释放出热量,合称为可燃硫或挥发硫。
烃的燃烧计算题的技巧解法河南商城高级中学 甘继旺一 基本功1. 熟练写出43226342624,,,,,H C H C H C H C H C CH 等燃烧的化学方程式O H CO O CH 222422+===+O H CO O H C 22262325.3+===+O H CO O H C 22242223+===+O H CO O H C 22263335.4+===+O H CO O H C 2222225.2+===+O H CO O H C 22243234+===+2. 通试燃烧O H n nCO O n H C n n 22222)1(2/)13(++===+++O nH nCO O n H C n n 22222/3+===+二. 规律总结1. 元素耗2O 规律C ~2O , 4H ~2O2. 气态烃 燃烧高于100C o,气体体积变化规律(1)体积变化与C 原子无关(2)nH=4, 气体体积不变化nH>4, 气体体积变大nH<4, 气体体积变小三. 知识拓展O H y xCO O y x H C y x 2222/)4/(+→++ 气体体积变化(t>100C 0)1 x+y/4 x y/2 ==∆V 1-y/41, ==∆V 1-y/4==O, y=42, V ∆=1-y/4>O, y<43, V ∆=1-y/4<O, y>44, 用此法可以计算烃的平均分子式四,应用举例例1,某芳香烃完全燃烧生成水的质量和芳香烃的质量相等,则该芳香烃是A,104H C B,66H C C, 87H C D, 88H C答案:D简析:烃和水的质量相等,即 C 和O 的质量相当,取C 和O 的质量的最小公倍数48,则C 原子数应为4,而y H C 4的烃不是芳香烃,所以子数应为4的整数倍,即选D例2, 10.0 mL 某气态烃在 50.0 mL O 2 中充分燃烧,得到液态水和 35.0 mL 的气体混合物(所有气体的体积都是在同温同压下测得的),该气态烃可能是A.CH 4B.C 2H 6C.C 3H 8D.C 3H 6简析:用体积差进行计算: 答案:BDC x H y (g)+(x + y/4)O 2(g)→ x CO 2(g)+y/2H 2O(l) V 前-V 后1 1+y/410.0 ml 10.0+50.0-35.0=25.0 ml y =6例3. 某10ml 气态烃在50mLO 2中恰好充分燃烧,生成气态水,得到同状况下的气体70ml ,求该烃的化学式。
相对于收到基成分,干燥成分被放大了100/(100-War)倍,因此干燥成分/收到基成分=100/(100-War)相对于收到基成分,可燃成分被放大了100/(100-War-Aar)倍,因此可燃成分/收到基成分=100/(100-War-Aar)相对于干燥成分,可燃成分被放大了100/(100-Ad)倍,因此可燃成分/干燥成分=100/(100-Ad)干馏,即把煤在隔离空气的情况下加热把煤加热到110oC,使水分蒸发,测出水分含量在隔绝空气下加热到850oC,测出挥发分含量然后通入空气使焦块全部燃烧,测出灰分和固定碳含量高位发热量:单位质量的煤完全燃烧后,燃烧烟气的温度降低至室温时放出的全部热量低位发热量:单位质量的煤完全燃烧时,所放出全部热量中去除烟气中水蒸气汽化热后的量煤的发热量测定3种方法氧弹量热计直接测定应用工业分析值计算应用元素分析值计算炭化程度高,比热减小通常,矿物质含量增高,比热降低温度变化,比热先增后降导热系数随炭化程度升高和温度升高而增大同一煤种,水分含量增大,导热系数增大粘结性:粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定温度时,煤的颗粒相互粘结形成焦块的性质焦结性:指在工业炼焦条件下,一种煤或几种煤混合后的粘结性,也就是煤能炼出冶金焦炭的性质实验室中用坩埚法测定粘结性,干馏后按外形分八个等级,称为粘结序数1粉状—焦炭残留物均为粉末2黏着—残留物粘着,手轻压成粉末3弱黏着—残留物粘结,手轻压碎成小块4不熔融黏结—手指用力压裂成小块5不膨胀融化黏结—成浅平饼状,表面有银白色金属光泽6微膨胀熔融黏结—表面银白色金属光泽,表面有小气泡7膨胀熔融黏结—表面银白色金属光泽,高度不超过15mm8强膨胀熔融黏结—焦渣高度大于15mm汽油辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料进行配比,使其产生的爆震强度与试样相同,标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。
辛烷值高,抗爆性好汽油抗爆能力的大小与化学组成有关。
消防燃烧学燃烧学基础知识复习重点题库在消防工作中,燃烧学是一门非常重要的学科。
消防员必须掌握燃烧学的基本知识和常识,才能更好地处理各种火灾事故。
下面是燃烧学基础知识复习重点题库,每个题目都有详细的答案解释。
一、基本概念与定义1. 什么是燃烧?答:燃烧是一种物质与氧气在一定条件下发生的剧烈氧化反应,释放出大量热和光,同时产生气体、水和固体产物。
2. 烈性物质和常温物质的区别是什么?答:烈性物质指在常压、常温下易于挥发、易于燃烧的物质,如酒精、汽油、天然气等;常温物质指在常压、常温下不易挥发、不易燃烧的物质,如水、石墨、金属等。
3. 火焰是什么?答:火焰是一种可见的燃烧现象,是由燃料在氧气中的氧化反应所产生的,火焰是由燃烧产生的高温气体发光而成。
二、燃烧的主要条件4. 燃烧的主要条件有哪些?答:燃烧的主要条件有:燃料、氧气和热源三个因素。
缺一不可。
其中,燃料和氧气是燃烧的基本条件,热源是促进燃烧的必要条件。
5. 什么是自燃?答:自燃是指物质在无外界能量及外部热源影响下发生的自身燃烧现象,如油棕榈、纸张、木材等。
6. 什么是闪点?答:闪点是指液体燃料在一定条件下,达到一定温度时,会产生可燃性蒸汽,这些蒸汽与空气中的氧气混合可以燃烧,这个温度就是闪点。
三、燃烧的种类7. 根据燃料状态,燃烧可以分为哪几种类型?答:根据燃料状态,燃烧可以分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。
8. 什么是气体燃烧?答:气体燃烧是指气体在氧气或氧气和其他气体的作用下发生氧化反应,耗散能量,释放光线和热能的过程。
9. 火焰可以分为哪几种类型?答:火焰可以分为大火焰、小火焰和蓝焰、黄焰、红焰等不同颜色的火焰。
四、火灾与灭火10. 什么是火灾?答:火灾是指物质在热源、氧气和可燃物质的条件下,发生氧化反应,放出热和光,并持续蔓延的事件。
11. 灭火的原则是什么?答:灭火的原则是战略性灭火优先,战术性灭火实施。
12. 灭火剂的种类有哪些?答:灭火剂可以分为干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂、泡沫灭火剂、水喷雾灭火剂、滤沙灭火剂等多种类型。
第一章、基本内容:1、一双层玻璃窗,宽1.1m,高1.2m,厚3mm,导热系数为1.05W/(m·K);中间空气层厚5MM,设空气隙仅起导热作用,导热系数为0.026W/(m·K)。
室内空气温度为25℃。
表面传热系数为20W/(m2·K);室外空气温度为-10℃,表面传热系数为15W/(m2·K)。
试计算通过双层玻璃窗的散热量,并与单层玻璃窗相比较。
假定在两种情况下室内、外空气温度及表面传热系数相同。
解:(1)双层玻璃窗情形,由传热过程计算式:显然,单层玻璃窃的散热量是双层玻璃窗的2.6倍。
因此,北方的冬天常常采用双层玻璃窗使室内保温。
2、一外径为0.3m,壁厚为5mm的圆管,长为5m,外表面平均温度为80℃。
200℃的空气在管外横向掠过,表面传热系数为80W/(m2·K)。
入口温度为20℃的水以0.1m/s的平均速度在管内流动。
如果过程处于稳态,试确定水的出口温度。
水的比定压热容为4184J/(kg·K),密度为980kg/m3。
解:(1)管外空气与管子之间的对流换热量:(2)由于过程处于稳态,管外空气所加的热量由管内水带走,因此,其中Ac为管内流通截面积。
故出口温度为:3、白天,地球表面接受来自太阳的辐射热流密度为669W/m2。
设地表空气与地面向的表面传热系数为30W/(m2·K),空气温度为20℃。
设地球可以看成黑体表面,且地球对太空的辐射可看成是对0K黑体空间的辐射。
试确定地球表面的平衡温度。
解:由热平衡关系,地球接受来自太阳的辐射热量以两种方式散掉,即与空气的对流换热及与太空的辐射换热,设过程为稳态,有:。
将代入上式,得第二章、导热理论基础及稳态导热部分1、一直径为d。
,单位体积内热源的生成热Φ的实心长圆柱体,向温度为t∞的流体散热,表面传热系数为h。
试列出圆柱体中稳态温度场的微分方程式及定解条件。
解:()KTKTKmWhmWqskyf,293,30,66922==•==KTc300≈(2)单层玻璃窗情形:2、金属实心长棒通电加热,单位长度的热功率等于Φl(单位是W/m),材料的导热系数λ,表面发射率ε、周围气体温度为t f,辐射环境温度为T sur,表面传热系数h均已知,棒的初始温度为t0。
工程燃烧学计算题集
锦
工程燃烧学计算题集锦
一、计算
1. 已知某烟煤的应用成分为: 成分 C H O N S A W % 76.32
4.08
3.64
1.61
3.80
7.55
3.00
计算:
(1)理论空气需要量; (2)理论燃烧产物生成量; (3)烟气成分。
(计算时忽略空气中的水分,结果保留2位小数)。
解:该烟煤燃烧的理论空气需要量为
03181V 81.4290.213100181
76.328 4.08 3.80 3.641.4290.213100
Nm kg y y y y C H S O ⎡⎤=++-⋅ ⎢⎥⨯⎣⎦⎡⎤⨯+⨯+-⋅ ⎢⎥⨯⎣⎦=7.88 =
空气/燃料
各燃烧产物生成量:
2
322.4
1210076.3222.4121001.425m kg y CO C V =⋅=⋅= N / 2
322.4321003.8022.4
32100
0.027m kg
y SO S V =⋅=⋅
= N /
2322.42
181004.08 3.0022.4
2181000.495m kg
y y H O
H W V ⎛⎫=+⋅
⎪⎝⎭⎛⎫=+⋅
⎪⎝⎭= N / 0
2
322.479281001001.6122.4797.88281001006.238m kg
y N N V V =⋅+=⋅+⋅= N / 则理论燃烧产物生成量为:
2222
31.4250.0270.495 6.2388.19m kg
y CO SO H O N V V V V V =+++=+++= N /
燃烧产物成分为
[]22100
CO y
V CO V =
⨯
[]22100
H O y
V H O V =
⨯
[]22100N y
V N V =
⨯ []22100SO y
V SO V =
⨯
代入数据得:
[]217.41CO =、[]2 6.05H O =、[]276.21N =、[]20.33SO =
2.某加热炉用天然气作燃料,其干成分为: 成分 CO 2 C 2H 4 O 2 H 2 CH 4 CO N 2 %
1.1
4.4
0.2
0.5
91.8
0.2
1.8
每立方米天然气中的水分为21克, 该加热炉天然气消耗量为1200立方米/小时,空气消耗系数为1.1。
求:
(1)天然气的湿成分。
(结果保留两位小数)
(2)该加热炉风机每小时的供风量(不计空气中的水分,结果保留整数) (3)燃烧产物生成量。
(结果保留整数)
(4)燃烧产物的成分。
(结果保留两位小数)(每小题5分,共20分)
解:把干成分换算成湿成分
20.0012421
10.0012421
s H O ⨯=
⨯100=2.54 +⨯
22
2
100100 2.54
1.1 1.07100100
s s
g H O CO CO --=⨯=⨯=
同样计算出其他湿成分;
24 4.29s C H =,20.19O =s ,20.49H =s
,489.47s CH =,0.19s CO =,
2 1.76s N =
该天然气燃烧的理论空气需要量为
024*********V 32O 0.212210010.490.191
3 4.29289.470.190.2122100
Nm Nm s s s s s C H H CH C O ⎡⎤=+++-⋅ ⎢⎥
⎣⎦⎡⎤⨯++⨯+-⋅ ⎢⎥⎣⎦=9.14 =
空气/燃料
α=1.1时的实际空气消耗量为033Nm Nm V V α== 1.1⨯9.14=10.05 空气/燃料
则每小时供给炉子的空气量为3m h V =10.05⨯1200=12060 总/ α=1.1时,1 m 3天然气燃烧,各燃烧产物生成量为
()2233
1
()100
1
0.1989.472 4.29 1.071000.993m m s s s
CO n m V CO nC H CO =++⋅
=++⨯+⋅= N N ∑/
()22233
12100
1
0.49289.472 4.29 2.541001.906m m s s
s H O n m m V H C H H O ⎛⎫=++⋅
⎪⎝⎭=+⨯+⨯+⋅= N N ∑/
2233
179
1001001.767910.05100100
7.957m m s
N n
V N V =⋅
+=+⨯= N N / ()
()
233
21
10021
10.059.141000.191m m
O V V V =
-=-= N N /
则燃烧产物生成量为:
2222
33
0.993 1.9067.9570.19111.047m m y CO H O N O V V V V V =+++=+++= N N /
则实际烟气生成量为3m h y V =11.047⨯1200=13256 N 总/ 燃烧产物成分为
[]22100
CO y
V CO V =
⨯
[]22100
H O y
V H O V =
⨯
[]22100N y
V N V =
⨯ []22100O y
V O V =
⨯
代入数据得:
[]28.99CO =、[]217.25H O =、[]272.03N =、[]2 1.73O =
3.某厂使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气,煤气温度为 28 ℃,由化验室分析的煤气成分为
求两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按 3:7 混合时,混合煤气的成分和发热量。
解:
查附表5的1米3干煤气吸收的水分重量 h=31.1
把干煤气换算成湿成分:
CO 湿
2 =
1.
31
124
.0
100
100
31
⨯
+
⨯
% =
99
.
103
310
%=2.98%
同理,其余如下表:
(2) 计算发热量和成分
焦炉煤气:
Q低=30.2⨯8.66+25.8⨯55.75+85.5⨯24.45+141⨯2.79=4184 (kcal/m3)
高炉煤气:
Q低=30.2⨯25.22+25.8⨯2.89+85.5⨯0.59=886 (kcal/m3)
按焦比为3:7混合时,混合煤气量为,
CO2湿=(0.3⨯2.99+0.7⨯13.38)%=10.26%
C2H4湿=0.3⨯2.79=0.84%
O2湿=(0.3⨯0.39+0.7⨯0.29)%=0.32%
H2湿=(0.3⨯55.75+0.7⨯2.89)%=18.75
CH4湿=(0.3⨯24.45+0.7⨯0.587)%=7.74%
CO湿=(0.3⨯8.66+0.7⨯25.22)%=20.25
N2湿=(0.3⨯3.66+0.7⨯540)%=38.12%
H2O=3.72%
混合煤气的发热量为:
Q低=0.3⨯4148+0.7⨯886=1875 (kcal/m3)
4.某厂采用焦炉煤气和高炉煤气的混合煤气,煤气成分同(3题)该炉子的热负荷为60⨯106 kcal/h。
试计算
(1) 每小时供应给炉子多少立方米煤气?
(2) 为保证完全燃烧,若要求空气消耗系数n=1.05,每小时应供应多少立方米空气?
(3) 废气量为多少?
解:由前述3题,已知该煤气的成分和发热量,则: (1) 每小时应供给炉子的煤气量为
B=
1875
10606
⨯=3200 (m3/h)
(2) 该煤气燃烧的理论空气需要量,按式(4-8)为:
Lo=(25.20+275
.18+2⨯7.74+3⨯0.84-0.30)10076.4=1.77 (m3/m3)
n=1.05时的实际空气消耗量 Lo=nLo=1.05⨯1.77=1.86 (m3/m3) 则每小时供给炉子的空气量为 L=1.86⨯3200=5952 (m3/h)
(3) 该煤气的理论废气生成量,按(4-18)为
Lo=(20.25+18.75+3⨯7.74+4⨯0.84+10.26+38.12+3.72) ⨯1.77⨯1001+10079
=2.57 (m3/m3)
n=1.05时Vn=2.66(m3/m3)则实际废气生成量为 V=2.66⨯3200=8512 (m3/h)。