燃烧学习题答案

燃烧学习题答案

燃烧学习题答案：

第一章

1.解释下列基本概念:

(1)燃烧：燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光或发烟的现象。

(2)火 灾：在时间和空间上失去控制的燃烧称为火灾。

(3)烟：由于燃烧不完全等原因会使得产物中混有一些微小的颗粒，这时即形成“烟”。

(4)热容：在没有相变化和化学变化的条件下，一定量的物质温度每升高一度所需要的热量。

(5)生成热：化学反应中由稳定单质反应生成某化合物时的反应热。

(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。

(7)热值：单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧所放出的热量。

(8)低热值：可燃物中的水和氢燃烧生成的水以气态存在时的热值。

2.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征.

燃烧的本质是一种氧化还原反应。特征是：放热、发光、发烟、伴有火焰。

3. 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方法?

可燃物、助燃物和点火源是燃烧的三要素，要发生燃烧燃烧，可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度，点火源要有一定的温度和足够的热量。

根据燃烧条件，可以提出以下防火和灭火的方法：

防火方法：1．控制可燃物；2．隔绝空气；3．消除点火源

灭火方法：1．隔离法2．窒息法3．冷却法 4. 抑制法

8. 举例说明燃烧产物(包括烟)有哪些毒害作用?其危害性主要体现在哪几个方面?

除了CO2和H2O外，烟气中的其他成分都有一定的毒性、刺激性或腐蚀性。其危害性体现在以下三个方面：1）毒害性；2）减光性3）爆炸性

9.试求出在p＝1atm、T=273K下，1公斤苯(C6H6)完全燃烧所需要的理论空气量。322,0,030.10104.2248129276.4104.22)3232412(76.421.02mOSHCVVOair

10.已知木材的组成为:C-46%、H-6.0%、O-37.0%、N-2.0%、W-9.0%，问在p＝1atm、T=273K下木材完全燃烧产物体积是多少?

322,0,045.4104.22323746124676.4104.22)3232412(76.421.02mOSHCVVOair

kgmHWVNSCVVVVVairOHNSOCOyq/18.5100624.221009184.2245.479.01002284.2210046124.2210024.22100184.2279.0100284.22100324.22100124.223,0,0,0,02222

11.木材的组成为C-48%、H-5%、O-40%、N-2%、W-5%.试求在1.5atm、30℃的条件下燃烧5kg这种木材的实际需要空气体积、实际产物体积和产物密度。(空气消耗系数数取1.5)

322,0,026.4104.22324045124876.4104.22)3232412(76.421.02mOSHCVVOair

kgmHWVNSCVVVVVairOHNSOCOyq/90.4100524.221005184.2226.479.01002284.2210048124.2210024.22100184.2279.0100284.22100324.22100124.223,0,0,0,02222

标准状况下3,0,003.726.4)15.1(90.4)1(mVVVairyqyq

所以300'20.503.7'5.11273303''mVPPTTVyqyq

燃烧5kg这种木材产生的烟气体积为5×5.20=26m3

3,000,0'15.326.4'5.11273303''mVPPTTVairair

燃烧5kg这种木材需要的空气体积为5×3.15=15.75m3

燃烧中产生的CO2、H2O、N2和O2体积分别为：

48.410048124.2252COV

11.3)100524.221005184.22(52OHV

32.2526.4579.05.11002284.2252NV

24.226.4521.0)15.1(2OV

因此燃烧产物的百分组成分别为：

75.1210003.7548.42COY

84.810015.3511.32OHY

3.7110015.3532.252NY

37.610015.3524.22OY

燃烧产物的密度为：

3/30.11004.2237.6323.712884.81875.12441004.22322818442222mkgYYYYONOHCO

12.已知煤气成分为:C2H4-48%、H2-37.2%、CH4-26.7%、C3H6-1.3%、CO-4.6%、CO2-10.7%、N2-12.7%、02-2.0%，假定P=1atm、T=273K、空气处于干燥状态，问燃烧1m3煤气

(1)理论空气量是多少m3？

(2)各种燃烧产物是多少m3?

(3)总燃烧产物是多少m3?

解：

394.101023.1)463(7.26)441(48)442(2.37216.42176.410)4(23212176.421.022222,0,02mOHCmnSHHCOVVmnOair

各种燃烧产物分别为：

342.110)3.137.264827.106.4(10222,02mHnCCOCOVmnCO391.1103.1267.262448242.3710222222,02mHCmSHOHHVmnOH377.894.1079.0107.1279.0102,022,02mVNVairN

总燃烧产物是31.1277.891.142.1m

13.焦炉煤气的组成为:CH4-22.5%、H2-57%、C2H2-3.7%、CO–6.8%、CO2-2.3%、N2-4.7%、H20-3.0%，(体积百分数.在1.2atm、25℃的条件下燃烧3m3的这种煤气，实际需要空气体积、实际产物体积和产物密度分别是多少?(空气消耗系数取1.2)

解：标准状况下燃烧1m3焦炉煤气需要的理论空气体积为：

322222,01.4107.3)422(5.22)441(57218.62176.410)4(23212176.4mOHCmnSHHCOVmnair

标准状况下燃烧3m3焦炉煤气实际需要的空气体积为：376.141.42.13m

1.2atm,25oC下燃烧3m3该焦炉煤气需要的空气体积为：

3,000'42.1376.142.11273298''mVPPTTVairair

标准状况下燃烧1m3焦炉煤气的产物体积为：

3222,0,02222222258.51.4)12.1(1.479.0107.410)7.3225.2224357(10)7.325.223.28.6()1(79.01010210mVVNHCmSHOHHHnCCOCOVairairmnmnyq

标准状况下燃烧3m3该焦炉煤气的产物体积为：374.1658.53m

1.2atm,25oC下燃烧3m3该焦炉煤气的产物体积为：

3,000'23.1574.162.11273298''mVPPTTVairair

燃烧中产生的CO2、H2O、N2和O2体积分别为：

17.110)7.325.223.28.6(322COV

26.310)7.3225.2224357(322OHV

8.11)1.479.02.1107.4(322NV

52.01.4321.0)12.1(2OV

因此燃烧产物的百分组成分别为：

99.610074.1617.12COY

47.1910074.1626.32OHY

49.7010074.168.112NY

11.310074.1652.02OY

燃烧产物的密度为：

32222/22.11004.2211.33249.702847.191899.6441004.2232281844mkgYYYYONOHCO

14.试求燃烧lkg甲醇、乙醇和丙醇的混合物(混合质量比为50:30:20)的理论需要空气体积.

解：1 kg混合质量比为56:30:20的甲醇、乙醇和丙醇的混合物中甲醇、乙醇、丙醇的质量分别为0.5kg、0.3kg、0.2kg。

甲醇(CH3OH)中C、H、O的质量百分数分别为%5.371641212:C

%5.12164124:H

%501641216:O

乙醇(CH3CH2OH)中C、H、O的质量百分数分别为%2.521662424:C

%13166246:H

%8.341662416:O

丙醇(CH3CH2CH2OH)中C、H、O的质量百分数分别为%601683636:C

%3.13168368:H

%7.261683616:O

该混合物中的碳含量为%4.4610016.02.0522.03.0375.05.0

氢含量为%8.121001133.02.013.03.0125.05.0

氧含量为%8.401001267.02.0348.03.05.05.0

燃烧1kg该混合物需要的理论空气体积为：

322,0,018.6104.22328.4048.12124.4676.4104.22)3232412(76.421.02mOSHCVVOair

15.什么叫做恒压热容、恒容热容?什么叫做平均热容?