燃烧学 第1章 作业
燃烧学课后习题答案
n 2 33 . 44 , T 2 1900 273 2173 K
P2 P1
n 2T 2 n 1T1
0 .1
33 . 44 2173 31 . 94 298
0 . 763 MPa
《燃烧学》--作业
1 已知木材的质量百分数组成:C—40%,H—10%, O—41%,N—2%,W—6%,A—1% (1)1kg木材完全燃烧理论空气量,烟气的组成, 体积 (α=1) (2)木材的高低热值 (3)α=1.5,完全燃烧所需的空气量,烟气的组 成,体积 (4)α=1.5 燃烧温度 【解】: V C H S O 22 . 4 10 4 32 32 12 (1)
7
1 . 334
3 3600
通过查表,可知:erf(1.334)大约等于0.94, 比0.9大,即此时的 0.06 <0.1。也就 是说板背面的温度小于临界温度,板可以看作半 无限大固体来考虑。 T T0 则有: T T 0 . 06
0
求解可得:T=312K,即39oC
2 0 ,O 2
10 41 40 22 . 4 10 4 32 12 1 . 02 m
3
2
1
《燃烧学》--作业
V 0 , air
V 0 ,O
2
1 . 02 0 . 21
4 . 86 m
3
0 . 21
CO 烟气的组成: 2 , H 2 O , N 2
(3)α=1.5 完全燃烧所需的空气量,烟气的 组成,体积 3 V a , air V 0 , air 1 . 5 4 . 86 7 . 29 m α=1.5 CO 2 , H 2 O , N 2 , O 2 烟气的组成:
第一至第五章练习题
第五章 练习题 1、分析热自燃必要条件及热自燃的影响因素。 、分析热自燃必要条件及热自燃的影响因素。 2、简述着火半岛现象。 、简述着火半岛现象。 3、简述着火浓度界限的影响因素。 、简述着火浓度界限的影响因素。 4、什么是火焰,本生灯火焰传播速度的测定 、什么是火焰, 方法。 方法。 5、简述层流火焰传播速度的影响因素。 、简述层流火焰传播速度的影响因素。 6、简述预混湍流火焰分类及形成的原因。 、简述预混湍流火焰分类及形成的原因。 7、简述预混火焰稳定的基本条件。 、简述预混火焰稳定的基本条件。 8、如何防止回火与脱火?具体措施有哪些? 、如何防止回火与脱火?具体措施有哪些? 9、简述层流扩散燃烧火焰的结构及特点。 、简述层流扩散燃烧火焰的结构及特点。
组分 含量(%) CO2 5.5 CO 26.0 H2 12.5 CH 4 2.5 C2H 2 0.5 O2 0.2 N2 47.0 H 2S 1.3 H 2O 4.5
燃烧时α=1.2,计算:①燃烧所需实际空气用量( Nm3/ Nm3煤 气); ②实际湿烟气生成量(Nm3/ Nm3煤气); ③干烟气及湿烟气组成百分率。
第四章 练习题 1、生成焓、反应焓、燃烧焓的定义及区别。 、生成焓、反应焓、燃烧焓的定义及区别。 2、计算C2H2在空气中完全燃烧时的燃烧焓。 、计算 在空气中完全燃烧时的燃烧焓。 3、什么是质量作用定律。 、什么是质量作用定律。 4、什么是活化能,简述活化分子碰撞理论。 、什么是活化能,简述活化分子碰撞理论。 5、简述链锁反应理论,举例说明。 、简述链锁反应理论,举例说明。
燃烧与爆炸习题 答案
1.填空
(1)燃料、氧化剂、引燃源 (2)必要 (3)控制可燃物、隔绝空气、消除或控制点火源 (4)隔离法、窒息法、冷却法、抑制法 (5)燃烧诱导期或着火延滞期 (6)预混、扩散 (7)蒸发、分解、表面 (8)闪点 (9)活化能理论、过氧化物理论、链锁反应理论 (10)链的引发、链的传递、链的终止 (11)喷射 (12)高
2.简答题
(1)答:原理是:使灭火剂参与到燃烧反应中去,它可以销毁燃烧过程中产生
的游离基,形成稳定分子或低活性游离基,从而使燃烧反应终止。
(2)答:物质发生受热自燃取决于两个条件:一是要有外部热源;二是有热量
积蓄的条件。引起自热自燃也是有一定条件的,其一必须是比较容易产生反应热
的物质;其二此类物质要具有较大的比表面积或是呈多孔隙状的,如纤维、粉末
第三章 答案 1.填空
(1)正常火焰传播、爆轰 (2)低,高 (3)重量,线 (4)辐射 (5)受热分解出可燃气,形成疏松多孔的碳化层结构 (6)有焰,无焰 (7)热解区、炭化区 (8)刚性结构的多孔碳
2.简答题
(1)答:爆轰的特点:①燃烧后气体压力要增加;②燃烧后气体密度要增加; ③燃烧波以超音速进行传播。正常火焰传播的特点:①燃烧后气体压力要减少或 接近不变;②燃烧后气体密度要减少;③燃烧波以亚音速(即小于音速)进行传 播。 (2)答:若在一长管中充满均匀混气,当用电火花或其它火源加热某一局部混 气时,混气的该局部就会着火并形成火焰。火焰产生的热量会由于导热作用而输 送给火焰周围的冷混气层,使冷混气层温度升高,化学反应加速,并形成新的火 焰。这样使一层一层的新鲜混气依次着火,也就是薄薄的化学反应区开始由引燃 的地方向未燃混气传播,它使已燃区和未燃区之间形成了明显的分界线,称这层 薄薄的化学反应发光区为火焰前沿。 (3)答:①火焰前沿可以分成两部分:预热区和化学反应区;②火焰前沿存在 强烈的导热和物质扩散。 (4)答:热理论认为火焰能在混气中传播是由于火焰中化学反应放出的热量传 播到新鲜冷混气中,使冷混气温度升高,化学反应加速的结果;扩散理论认为凡 是燃烧都属于链式反应。火焰能在新鲜混气中传播是由于火焰中的自由基向新鲜 冷混气中扩散,是新鲜冷混气发生连锁反应的结果。 (5)答:①混气初温:混气初温增加,混气燃烧时火焰温度就越高,化学反应 速度会越快,火焰传播速度就越高;②压力:对二级反应,压力与火焰传播速度 关系不大;③可燃气体浓度:混气中可燃气与空气比值不同,火焰传播速度不同。 实验发现混气中可燃气与空气比值存在一个最佳比值,在此最佳比值条件下火焰 传播速度最快,否则会下降。理论上这个最佳比值应等于化学当量比;④惰性气 体:惰性气体加入量越多,火焰传播速度越小;⑤混气性质:混气导热系数增加, 火焰传播速度增加;热容增加,则火焰传播速度下降。 (6)答:原油在连续燃烧的过程中,其中沸点较低的轻质部分首先被蒸发,离 开液面进入燃烧区。而沸点较高的重质部分,则携带在表面接受的热量向液体深 层沉降,或者形成一个热的锋面向液体深层传播,逐渐深入并加热冷的液层。这 一现象称为液体的热波特性,热的锋面称为热波。 (7)答:由于原油的沸程较宽,组分之间的比重相差较大,因此在燃烧时能形
燃烧学作业
燃烧学作业1.表面燃烧理论和容积燃烧理论的特点(P116、P119)答:湍流火焰表面燃烧理论的实质是:当燃烧表面扩大时,其燃烧反应速度比可燃气体和燃烧产物的混合速度快得多,即火焰皱折到那里,燃烧到那里,这在湍流为团尺度不大,脉动速度较低时是较为切合实际的。
2.简述一种同时考虑大尺度湍流和小尺度湍流的弱湍流火焰的理论答:表面理论。
小尺度湍流火焰和大尺度弱湍流火焰可用表面理论来解释,3.湍流扩散火焰稳定的方法及基本原理答:火焰稳定,即保证已经着火了的燃料不再熄灭,要求火焰前沿能稳定在某一位置。
要保证火焰前沿稳定在某一位置的必然条件是:可燃物向前流动的速度等于火焰前沿可燃物的传播速度,这两个速度大小相等,方向相反,因而火焰前沿就静止在某一位置上。
方法有:1)钝体2)小型点火火焰稳定火焰可在流速较高的预混可燃主气流附近放置一个流速较低的稳定的小型点火火焰(又称值班火焰或引燃火焰),使主气流受到小火焰不间断的点燃。
3)用反吹射流稳定火焰4)采用旋转射流稳定火焰旋转燃烧器是利用强烈的强烈的旋转气流产生强大的高温回流区,从而强化燃烧的着火和燃烧,同时加速燃料和空气的混合。
5)利用燃烧室壁凹槽稳定火焰在凹槽内行程一个分离回流流动,这回流区就是对流经的可燃混合气流由返回的高温烟气点燃而维持火焰的稳定。
6)利用带孔圆筒稳定火焰7)利用流线型物体稳定火焰前面叙述稳定火焰的基本原则是采用较大阻力的物体使高速齐鲁滞止下来形成回流区,利用回流的高温燃气来点燃混合气以维持火焰的稳定,利用流线型物体的方法原理基本相同,以尽量减少稳定器所造成的流阻损失。
8)利用激波稳定火焰利用超音速气流形成的激波来进行燃烧,一方面是藉激波的减速作用使气流滞停下来,使燃烧在亚音速气流内进行;另一方面是利用激波所造成的局部极高温度来协助火焰的传播,然而,由于激波后气流速度仍然很高,要形成固定的点火源就需要有火焰传播速度很高的高能燃料。
燃烧学作业
第二章1、说明煤的化学成分以及各组分对煤质的影响?煤的化学组成:碳C,氢H,硫S,氧O,氮N,水分,灰分。
①碳:含碳量多少决定了燃料发热值的高低。
碳是一种较难燃烧的元素需要在较高的温度下才能着火燃烧,所以碳化程度高的固体燃料(无烟煤)就不容易燃烧。
②氢:氢是燃料中最有利的可燃元素。
它燃烧时能放出大量的能量(约相当于碳发热量的4.5倍)氢最容易燃烧,所以燃料中含氢愈多,燃料就越容易着火,且燃烧的亦愈好,并且含氢较高的燃料燃烧时,易生成炭黑。
含有大量氢的固体燃料在贮藏时容易风化,风化时会失去部分可燃元素。
其中首先是氢。
③硫:硫是燃料中最有害的可燃元素。
燃烧时可放出少量的热量。
燃烧后产生SO2与SO3气体,这些气体与烟气中的水蒸气结合形成亚硫酸或硫酸等蒸气,对燃烧设备的金属表面引起严重的腐蚀。
④氧和氮:氧、氮是煤的内部杂质,两者都不能燃烧。
他们的存在,相对的减少了可燃元素碳氢的含量,因而是燃料发热量减少,杨在燃料中呈化合物状态存在的,它与一部分可燃元素(如碳和氢)结合成化合物,这样就约束了一部分可燃成分,使煤的发热量进一步减少。
氮既不能燃烧,也不能助燃。
因此,在燃烧时一般不参加反应而进入烟气中去。
但在温度高和含氮量高的情况下,将会产生氮氧化物(NOx)等物质,排入大气会造成换进污染。
⑤水分,灰分:他们的存在不仅减少了可燃元素的含量,降低了燃料的热量,同时还给煤的燃烧带来一定的困难,如不易着火,燃烧后结渣等。
灰分在燃烧后将以灰尘的形式随烟气带走,这会引起各类燃烧装置和通道阻塞、磨损,并影响传热。
如含有钒、钠等化合物(钠盐、钒盐)时还会产生高温腐蚀。
因为灰分的存在会相对地减少燃料中可燃物质的含量,降低发热量;同时还易造成燃料不完全燃烧和给设备的维护与操作带来困难,所以燃料中灰分含量是衡量煤质经济价值的一个很重要的指标。
2.何为煤的黏结性及灰熔点?何为煤的结焦性及结渣性?它对煤的燃烧有何影响?答:(1)黏结性:粉碎后的煤在隔绝空气的情况下加热到一定的温度时,煤的颗粒相互黏结形成焦块的性质(焦炭形成不同坚固程度的性质)(2)灰熔点:由于多组成分的原因,灰分没有明确的熔化温度,它的熔化是一个过程,其其熔化特性通常使用t1,t2,t3三个特征温度来描述。
高中化学 第一章第2节 燃烧热 能源作业(含解析)新人教版选修4
燃烧热能源1.对于燃烧热,下列叙述正确的是( )A.在25 ℃、101 kPa时,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B.反应热有正负之分,燃烧热ΔH全部是正值C.在25 ℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量即为该物质的燃烧热D.化学方程式前的化学计量数扩大,燃烧热亦扩大答案 C解析A项,未限定纯物质的物质的量是1 mol;B项,燃烧反应是放热反应,ΔH<0;C 项,燃烧热指1 mol纯物质在25 ℃、101 kPa时完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;D项,燃烧热特指1 mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,其数值不随化学计量数改变而改变。
2.下列说法中正确的是( )A.物质燃烧放出的热量是燃烧热B.1 mol C燃烧生成CO时放出的热量就是C的燃烧热C.1 mol H2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热D.相同条件下,1 mol H2O(l)完全分解吸收的热量与H2、O2化合生成1 mol H2O(l)放出的热量值相等答案 D解析A项中,燃烧热是指在25 ℃、101 kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,错误;B项中碳燃烧生成的稳定化合物应为CO2,错误;C项中H2燃烧时的条件及生成水的状态不确定,故1 mol H2燃烧生成水放出的热量不一定是H2的燃烧热,错误;D项中,根据能量守恒定律可知,正确。
(1)正确理解燃烧热①一个条件:25 ℃、1.01×105 Pa。
②一个标准:1 mol纯物质。
③两个要求:“完全燃烧”“稳定的氧化物”;C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)等。
④两种表示:“某物质燃烧热是a kJ·mol-1”或“某物质燃烧热是ΔH=-a kJ·mol-1”。
(2)燃烧热的计算:由燃烧热定义可知:25 ℃、101 kPa时,可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热,即Q放=n(可燃物)×|ΔH|;或变换一下求物质的燃烧热:ΔH =-Q 放n 可燃物。
燃烧学第一章
第1章燃烧化学基础1.1 燃烧的本质和条件1.1.1 燃烧的本质所谓燃烧,就是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和发烟的现象。
燃烧区的温度很高,使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或受激发)的中间物质分子内电子发生能级跃迁,从而发出各种波长的光;发光的气相燃烧区就是火焰,它的存在是燃烧过程中最明显的标志;由于燃烧不完全等原因,会使产物中混有一些微小颗粒,这样就形成了烟。
从本质上说,燃烧是一种氧化还原反应,但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。
如果燃烧反应速度极快,则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用,使反应能量直接转变为机械功,在压力释放的同时产生强光、热和声响,这就是所谓的爆炸。
它与燃烧没有本质差别,而是燃烧的常见表现形式。
现在,人们发现很多燃烧反应不是直接进行的,而是通过游离基团和原子这些中间产物在瞬间进行的循环链式反应。
这里,游离基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中的物理现象。
1.1.2 燃烧的条件及其在消防中的应用1.1.2.1 燃烧的条件燃烧现象十分普遍,但其发生必须具备一定的条件。
作为一种特殊的氧化还原反应,燃烧反应必须有氧化剂和还原剂参加,此外还要有引发燃烧的能源。
1.可燃物(还原剂)不论是气体、液体还是固体,也不论是金属还是非金属、无机物还是有机物,凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质,均称为可燃物,如氢气、乙炔、酒精、汽油、木材、纸张等。
2.助燃物(氧化剂)凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质,都叫做助燃物,如空气、氧气、氯气、氯酸钾、过氧化钠等。
空气是最常见的助燃物,以后如无特别说明,可燃物的燃烧都是指在空气中进行的。
3.点火源凡是能引起物质燃烧的点燃能源,统称为点火源,如明火、高温表面、摩擦与冲击、自然发热、化学反应热、电火花、光热射线等。
上述三个条件通常被称为燃烧三要素。
但是即使具备了三要素并且相互结合、相互作用,燃烧也不一定发生。
燃烧学—第1章作业
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
2
《燃烧学》--作业 燃烧学》--作业
V0,air
1.02 = = = 4.86m 3 0.21 0.21
V0,O2
烟气的组成: 烟气的组成: CO2 , H 2 O, N 2
VCO2 = 0.747m 3
VH 2O = 1.195m 3
VN 2 = 3.885 + 0.79(1.5 − 1)V0,air = 5.775m 3
VO2 = 0.21× (1.5 − 1)V0,air = 0.51m 3
V yq = V0, yq + (α − 1)V0,air = 5.797 + (1.5 − 1) × 4.86 = 8.227m 3
QL = QH − 6 × (9H + W )× 4.18 = 21409.96 − 6 × (9 ×10 + 6)× 4.18 = 19002.28KJ
完全燃烧所需的理论空气量, ( 3 ) α = 1.5 完全燃烧所需的理论空气量 , 烟气的组 成,体积 Va ,air = α ⋅ V0,air = 1.5 × 4.86 = 7.29m 3 α=1.5 烟气的组成: CO2 , H 2 O, N 2 , O2 烟气的组成:
V0, N 2 = N 2 × 10 −2 + 0.79V0,air = 4.7 × 10 −2 + 0.79 × 4.284 = 3.43m 3
V0, yq = V0,CO2 + V0, H 2O + V0, N 2 = 0.38 + 1.164 + 3.43 = 4.974m 3
燃烧学智慧树知到课后章节答案2023年下长安大学
燃烧学智慧树知到课后章节答案2023年下长安大学长安大学第一章测试1.火焰由焰心、内焰和外焰组成,其中哪一部分温度最高()。
答案:外焰2.下列关于燃烧的描述,正确的有哪些()。
答案:燃烧过程中,燃料、氧气和燃烧产物三者之间进行着动量、热量和质量传递;燃烧是可燃物与氧气或空气进行的快速放热和发光的氧化反应,并以火焰的形式出现。
;燃烧既是化学现象,也是一种物理现象3.燃烧会产生哪些污染物()。
答案:二氧化碳;二氧化氮;一氧化氮;一氧化碳4.链反应的三个基本步骤为:链引发、链的传递、链终止。
()答案:对5.扩散火焰,是指在发生化学反应前,燃料和氧化剂是分开的,依靠分子扩散和整体的对流运动(湍流扩散)使反应物分子在某一区域混合,接着进行燃烧反应所发出的火焰。
()答案:对第二章测试1.下列关于热力学第二定律的说法正确的是()。
答案:孤立系统熵增大的过程必是不可逆过程2.中国柴油牌号划分的根据是柴油的()。
答案:凝点3.质量作用定律适用于所有化学反应。
()答案:错4.燃油的高热值是实际最大的可能发热量,因此在实际工程应用中燃油的热值都是采用高热值。
()答案:错5.绝热燃烧温度是指绝热燃烧过程中的平均温度。
()答案:错第三章测试1.什么是“三传”?()。
答案:热量传递;动量传递;质量传递2.强度量与物质的量的关系是()。
答案:无关3.火焰前沿是存在于已燃区和未燃区之间的明显分界线。
()答案:对4.在火焰前沿内存在强烈的导热和物质扩散,这是由于已燃区和未燃区之间的温度梯度和浓度梯度比较大。
()答案:对5.当液体蒸发达到动态平衡时,液面分子仍在蒸发,蒸气分子仍在凝结,蒸发速度等于凝结速度。
()答案:对第四章测试1.化学反应的平衡状态由()决定。
答案:热力学第二定律2.燃烧过程中涉及的大多数基元反应是()。
答案:双分子反应3.给定温度和压力下,计算一定质量混合物在平衡态的组分,需要使用()。
答案:吉布斯自由能4.平衡状态下,吉布斯自由能达到()。
燃烧学习题
燃烧学习题燃烧学习题:1-3章一.名词解释:1.燃烧:2.可燃物:3.助燃物:4.点火源:5.热释放速率:6.空气需要量:7.反应速率:8.质量作用定律:9.费克扩散定律:10.热传导:11.热对流:12.热辐射:13.斯流:14.烟囱效应:15.黑体:二.填空题:1.从本质上讲,燃烧是一种反应。
2.根据着火三角形,可以得出、、和四种防火方法。
根据着火四面体,可以得出、、和四种防火方法。
3.燃烧的三要素:,,。
4.基元反应的速率方程,可根据和得出。
5.质量作用定律的表达式,其中a+b称为:。
6.反应温度对化学反应速度影响很大,范德霍夫研究发现,对于一级反应,如果初始浓度相等,温度每升高10度,反应速度加快倍。
7.根据可累尼乌斯的研究,反应速度常数与温度之间的关系,对该方程两边取对数可以得到一条,可以根据求解活化能。
8.根据燃烧反应的速率方程,可燃物燃烧时,活化能越大,燃烧速度,火场温度越低,燃烧速度。
9.根据燃烧反应速度方程的表达式,燃烧反应速度与、、有关。
10.斯忒藩流产生的条件是相分界面存在和。
11.管道温度,管道内外温差,烟囱效应越明显。
3.选择题1.下列物质不可能做助燃物的是()。
A.氧气B.氧气、溴水C.二氧化锰、高锰酸钾D.K. Ca. Na2.下列物质可做还原剂的是()。
A.KClO3、FeCl3B.二氧化锰、高锰酸钾C.浓硫酸、浓硝酸D.Mg、Na3.对于aA+bB→Ee+Ff 的化学反应,下列系统反应速率表示错误的是()。
A.-dC A/dtB.-dC B/dtC.-dC B/dt4.下列哪个方程没有为燃烧反应速率的求出做出贡献( )A.质量作用方程B.阿累尼乌斯定律C.费克扩散定律5.在火灾现场,影响燃烧速度的说法正确的是()。
A.可燃物浓度越低,燃烧速度越快。
B.火场温度越低,燃烧速度越快C.可燃物反应所需的活化能越低,燃烧速度越快6.碳板在纯氧中燃烧时,斯忒藩流()碳板的燃烧速率。
智慧树知到《燃烧学》章节测试答案
智慧树知到《燃烧学》章节测试答案智慧树知到《燃烧学》章节测试答案第一章1、酸雨环境问题的主要原因是由燃烧引起的。
A.对B.错答案: 对2、空气干燥基成分中,煤是没有水分的。
A.对B.错答案: 错3、温室效应的产生的主要原因是()。
A.燃烧B.酸雨C.建筑物过多D.人口增长答案:燃烧4、柴油的碳氢质量比(C/H)比煤炭的碳氢质量比(C/H)要大。
B.错答案: 错5、普罗米修斯通过实验证明了氧气的存在。
A.对B.错答案: 错第二章1、以下哪种说法是正确的?A.质量作用定律只适用于化合反应B.气体与固体的反应可以适用质量作用定律C.质量作用定律只适用于双分子反应D.质量作用定律只适用于不可逆反应答案:气体与固体的反应可以适用质量作用定律2、关于Arrhenius定律,以下哪种说法是正确的?A.Arrhenius定律只适用于放热反应Arrhenius定律只适用于吸热反应C.Arrhenius定律只适用于理想气体参与的反应D.Arrhenius定律只适用于不可逆反应答案:Arrhenius定律只适用于理想气体参与的反应3、关于反应级数,以下哪种说法是正确的?A.反应级数只可能为正数B.反应级数只可能为整数C.增大压力一定会增大反应速度D.同等条件下,气体燃料的反应级数通常大于固体燃料的反应数答案:同等条件下,气体燃料的反应级数通常大于固体燃料的反应数4、在其他条件可比的情况下,以下哪种气体自由射流与外部大空间之间的混合最强烈?A.扩展角30°的圆柱射流扩展角15°的圆柱射流C.扩展角30°的扁平状射流D.扩展角45°的扁平状射流答案:扩展角45°的扁平状射流5、如果在钝体中开一道可以流通的缝隙形成“开缝钝体”,以下哪种说法是正确的?A.开缝钝体的回流区范围会大于原来的钝体B.开缝钝体回流区内的混合强度会大于原来的钝体C.开缝钝体的射流长度会变短D.开缝钝体的扩展角会变大答案:开缝钝体回流区内的混合强度会大于原来的钝体第三章1、以下哪种措施会使得热自燃变得更容易?A.降低系统初温B.加强通风C.提升燃料活性D.减小容器体积答案:2、以下那种措施会使得热自燃孕育时间变长?A.提升系统初温B.加强保温C.提升燃料活性D.增加容器表面积答案:3、关于灼热物体强迫点燃气流模型的物理意义,以下哪个说法正确?A.着火条件的实质是气流温度必须高于一个临界温度B.着火条件的实质是气流中化学反应速率应该达到特定的数值C.着火条件的实质是气流中化学反应的产热足以抵消气流的散热D.着火条件的实质是气流中燃料的浓度必须合适答案:4、以下哪种措施有利于灼热物体强迫点燃气流?A.提升气流中燃料的浓度B.提升气流中氧气浓度C.降低气流的流速D.加大燃料与空气混合气的流量答案:5、使用一维燃烧系统热工况的思路判断,以下哪种说法是错误的?A.相比固体燃料,燃烧气体燃料时应该较早投入二次风B.相比固体燃料,燃烧气体燃料时应该设置较多一次风C.高挥发份的煤种燃烧时,应该比低挥发份煤种设置更多的一次风D.燃油锅炉应该比燃煤锅炉更晚投入二次风答案:第四章1、层流火焰传播的物理模型中,以下说法哪些是错误的?A.层流火焰传播过程中,燃料的导热系数会影响火焰传播速度B.层流火焰传播过程中,新鲜混合气的流速会影响火焰传播速度C.层流火焰传播过程中,系统的散热会影响火焰传播速度D.层流火焰传播过程中,燃料的发热量会影响火焰传播速度答案:2、层流火焰传播的影响因素中,以下说法哪些是错误的?A.氧气浓度增加,会导致层流火焰传播速度加快。
《消防燃烧学》燃烧学习题1---2
《消防燃烧学》燃烧学习题1---2第一章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,一定量物质浓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一定的数量和浓度,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ρc ,试用气体的有关定律推导,c c cT T T 000-=-ρρρ 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(KO S’)和ES 是否有直接的物理意义?为什么?答:推导过程参看本章第二节。
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。
燃烧学第一章(消防安全类)
《燃烧学》--第一章
例1-1:求5 kg木材完全燃烧所需要的理论空气量。已知木材 的质量百分数组分为: C - 43% , H - 7% , O - 41% , N - 2%,W-6%,A-1%。 解:依据上述有关公式,燃烧1 kg此木材所需理论氧气体积为
V0,O2 ( C H S O ) 22.4 10 2 12 4 32 32 43 7 41 ( ) 22.4 10 2 0.91(m 3 ) 12 4 32
《燃烧学》--第一章
助燃物
氧化剂:如氧气,氯气,浓硫酸,过氧化钠 特例:炸药(氧平衡)
点火源
引燃物质燃烧的点燃能源 种类有:
o o o o o o
火焰:直接点燃,热辐射 高温物体:如电熨斗、火星 电火花:电气火花,静电火花 机械能:撞击、摩擦、气体压缩 光能 化学能
《燃烧学》--第一章
越厉害 (2)存在自由氧(氧气供应不足,且燃料与空气混合不好而造 成的不完全燃烧)
B V yq V yq 1.88VCO 1.88VH 2 9.52VCH 4 4.76VO2
o 剩余氧气量大时,烟气量增加;剩余氧气量很小时,烟气量
减少
《燃烧学》--第一章
1.4 燃烧热的计算
因此,完全燃烧1 m3这种煤气所需理论空气体积为
V 0 , air
V 0 ,O 2
1 3 m 1 4 .76 CO H 2 H 2 S ( n )C n H m O 2 10 2 0 .21 2 2 4 2
1 1 4.76 6.8 57 56 .1 10 2 4.188 m 3 2 2
燃烧学作业
1、 湍流火焰传播速度在层流火焰中,其传播速度只与混合物的热力学和化学性质有关,而湍流火焰的传播速度不仅与混合物的性质有关,而且还与气流的流动特性有关。
以火焰为参考系, 我们可以这样定义湍流火焰传播速度S t ,即未燃气体沿火焰面法线方向进入未燃混合气区域的速度。
由于高温反应区的瞬态位置在不断脉动,因此我么在计算中用其平均值为火焰面位置。
要想直接测量接近湍流火焰的某个点上的未燃气体流速是非常困难的,因此比较实用的方是通过测量反应物流速来确定火焰速度。
这样,湍流火焰速度就可以表示为S t =um A ρ 其中,m 是反应物的质量流量,u ρ是未燃气体密度,A 是时间平滑后的火焰面积。
2、 表面燃烧理论和容积燃烧理论的特点表面燃烧理论:认为燃烧化学反应本身的速度非常高,燃烧化学反应只是在薄薄的一层火焰封面内进行。
湍流火焰是由湍流引起的变性层流火焰。
容积燃烧理论:容积燃烧理论认为,在大尺度强湍流下燃烧的微团中,并不存在把未燃气体和已燃气体或燃烧产物截然分开的正常火焰锋面。
燃烧反应不仅仅发生在火焰锋面厚度之内,在每个湍动的微团内部,在进行着不同成分和温度的物质迅速混合的同时,也在进行着快慢程度不同的反应。
有的微团达到了着火条件就整体燃烧,而另外未达到着火条件的微团,在其脉动的过程中,或者在已燃部分的影响下达到着火条件而燃烧,或者消失而与其他部分混合形成新的微团。
容积燃烧理论还假定,不仅各位微团的脉动速度不同,而且同一微团内的各个部分,其脉动速度也有差异。
因此各部分的位移也不相同,火焰也就不能保持连续的、很薄的火焰前沿面。
每当未燃的微团进入高温产物,或者其某些部分发生燃烧时,就会迅速和其他部分混合。
每隔一定的平均周期,不同的气团就会因相互渗透混合而形成新的气体微团。
3、 简述一种同时考虑大尺度湍流和小尺度湍流的弱湍流火焰的理论复合层流前沿理论,又称为皱褶火焰表面理论。
此理论是在层流火焰传播理论的基础上发展起来的,即应用了火焰前沿的概念,并认为在湍流工况中燃烧速度之所以会增大是由于在气流脉动的作用下使得火焰前沿表面产生弯曲,因此燃烧表面F t 增加,在每个可燃物微团外表面上,燃烧速度和层流火焰法线传播速度u H 相同,因此湍流燃烧速度比层流燃烧速度的增大倍数等于因气流脉动使火焰前沿表面积增大的倍数,即,u T /u H =F T /F L4、 湍流扩散火焰稳定的方法及基本原理A. 利用钝体稳定火焰钝体即不良流线体,当高速气流流过钝体时,由于气体的粘性,将钝体后面的静止气体带向下游,从而降低了钝体后面的气体静压。
第一部分基础性作业
第一部分基础性作业1.用化学方程式表示该简易泡沫灭火器中发生的化学反应为,其产生的气体能够灭火的原因是。
2.在火灾现场我们可采取的自救措施有o①沿楼梯迅速下移②用湿毛巾堵住口鼻③匍匐前进,寻找安全出口④封闭房门⑤迅速转移阳台,用绳索下坠⑥跳楼3、加油站是重要的防火单位,在加油站必须粘贴的警示标志是()A4.阅读下列科普短文。
提到炸药,同学们可能会想到战争和暴力,但炸药的发明却促进了工业和经济的进步。
我国是最早发明火药的国家。
黑火药是我国古代的四大发明之一,主要成分为硝酸钾、磷、木碳等。
黑火药经点燃,发生剧烈燃烧,反应原理为:~2KN<⅞÷S÷3C-^tf2S÷N2↑÷3Cθ2p黑火药经阿拉伯传到欧洲.随后各国化学家陆续研制出各种炸药,如意大利化学家索布雷罗发明的硝化甘油,爆炸时威力很大,但安全性很低。
瑞典化学家诺贝尔在前人研充的基础上,经过反复实验,研制出安全性很高的硝化甘油炸药.提高了它的利用价值,炸药的研发还在继续,安全烈性炸药不断问世,如TNT、黑索金等.“黑火药推动了炸药的快速发展,它虽然已退出军事领域,但依然发挥着重要的民用价值,如制造焰火、定向爆破等。
我国近年来研制的纳米级黑索金,在理论和实验制备等方面获得了突破,将会继续在工业和军事领域隹出贡献。
~请根据短文回答以下问题:(1)黑火药不需外界提供氧气也可以发生爆炸,这是因为其成分中的生成氧气的结果。
(2)通过阅读,下列说法正确的是(填字母,符合题意的选项都选)。
a.黑火药作为一种古老的炸药,现已停止使用b.黑火药能发生爆炸与它燃烧后生成气体并放出热量有关c.使用危险物质时,我们应采取一些措施提高其安全性,更好地发挥其作用(3)炸药属于易爆物,生活中我们有时会接触一些易爆物,下列建议正确的是。
a.在加油加气站禁止接打电话b.夜晚发现家中燃气泄露要开灯检查第二部分拓展作业1、根据自己住宅的特点,设计预防火灾的方案(包括万一发生火灾时需采取的灭火或自救措施)。
(整理)消防燃烧学第一章
精品文档免责声明本书是由杜文峰组织编写的《消防工程学》,以下电子版内容仅作为学习交流,严禁用于商业途径。
本人为西安科技大学消防工程专业学生,本专业消防燃烧学科目所选教材为这版的书籍,无奈本书早已绝版,我们从老师手上拿的扫描版的公式已基本看不清楚,严重影响我们专业课的学习。
并且此书为消防工程研究生的专业课指定教材,因此本人花费一个月时间将此书整理修改为电子版,希望可以帮助所有消防工程的同学。
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西安科技大学消防工程专业2009级赵盼飞 2012、5、28第一章燃烧的化学基础基础化学、热化学、化学动力学等方面的知识对燃烧的研究起着重要作用。
第一节燃烧的本质和条件一、燃烧的本质所谓燃烧,是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟的现象。
燃烧区的温度较高,使其中白炽的固体粒子和某些不稳定(或受激发)的中间物质分子内电子发生能级跃迁,从而发出各种波长的光;发光的气相燃烧区就是火焰,它的存在是燃烧过程中最明显的标志;由于燃烧不完全等原因,会使产物中混有一些微小颖粒,这样就形成了烟。
从本质上讲,燃烧是一种氧化还原反应,但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。
如果燃烧反应速度极快,则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用,使反应能量直接转变为机械功,在压力释放的同时产生强光、热和声响,这就是所谓的爆炸。
它与燃烧没有本质差别,而是燃烧的常见表现形式。
现在,人们发现很多燃烧反应不是直接进行的,而是通过游离基团和原子这些中间产物在瞬间进行的循环链式反应。
这里,游离基的链锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中的物理现象。
二、燃烧的条件及其在消防中的应用(一)燃烧的条件燃烧现象十分普遍,但其发生必须具备一定的条件。
作为一种特殊的氧化还原反应,燃烧反应必须有氧化剂和还原剂参加,此外还要有引发燃烧的能源。
【安全课件】第一章燃烧的化学基础习题(共27题)
【安全课件】第一章燃烧的化学基础习题(共27题)1.解释下列基本概念:(1)燃烧(2)火灾(3)烟(4)热容(5)生成热(6)标准燃烧热(7)热值(8)低热值2.燃烧的本质是什么?它有哪些特征?举例说明这些特征.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?4.在火灾中,燃烧区的温度从T O上升到TC,气体密度从ρ0下降到ρc,试用气休的有关定律推导,该式说明了什么问题?5.物质浓度、体系温度和反应活化对反应速度速率有何影响?6.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?7.试推导如下形式的燃烧反应速度方程8.举例说明燃烧产物(包指烟)有哪些毒害作用?其危害性主要体现在哪几个方面?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。
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?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)l2.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?l3.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)14.试求燃烧lkg甲醇、乙醇和丙醇的混合物(混合质量比为56:30:20)的理论需要空气味积.15.什么叫做恒压热容、恒容热容?什么叫做平均热容?16.在常压下1000Kg甲烷由260℃开温至538℃所需的热量QP是多少?17.已知某可燃物燃烧后的产物组成为:CO2-9%、N2-67%、H20-22%、O2-2%.试分别精确计算和粗略计算4m3的这种产物从0℃上升导1727℃所需要的热量.18.试求甲醇在25℃条件下的标准燃烧热.19.试用气相苯乙烯(C6H5C2H6)的标准燃烧热求它的标准生成热。
2019年2020年学年高中化学 第1章 第2节 燃烧热 能源学习练习含解析新人教版本选修4
新人教版本选修4第二节焚烧热能源课后篇坚固提高基础坚固1.以下分别是利用不同样能源发电的实例图像,此中不属于新能源开发利用的是( )分析火力发电利用的是化石能源,化石能源不属于新能源。
答案C2.以下说法中不正确的选项是( )B.化石燃料在焚烧过程中会产生污染环境的CO、SO2等有害气体D.将固体煤变成气体再焚烧,焚烧效率将提高分析燃料只有在与足量的空气或氧气充足接触的条件下才能充足焚烧。
答案A3.“能源分类有关图”如图,以下选项中的能源所有符合图中暗影部分的是( )A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物质能、天然气新人教版本选修4C.太阳能、风能、生物质能D.地热能、大海能、核能分析煤炭、石油、天然气均不是新能源;核能、地热能不是来自太阳的能量;太阳能、风能、生物质能符合要求,故C项正确。
答案C4.以下对焚烧热的说法正确的选项是( )B.放热反响的热化学方程式中,ΔH就是该反响物的焚烧热分析在焚烧热的定义中有三个重点:①必然是在101kPa条件下;②可燃物必然为1mol;③可燃物必然完满焚烧,生成坚固的氧化物如液态水、二氧化碳气体等。
A项,未重申“101kPa”和“生成坚固的氧化物”;B项,放热反响不用然是焚烧反响;C 项,物质的焚烧热可利用仪器经过实验测得;D项,焚烧是强烈的、发光发热的氧化复原反响。
答案D5.以下说法正确的选项是( )A.在101kPa时,1molS(s)和2molS(s)的焚烧热相等B.1mol浓硫酸与1molBa(OH)2完满中和所放出的热量为中和热新人教版本选修4C.CO是不坚固的氧化物,它能连续与氧气反响生成坚固的CO2,所以CO的焚烧反响必然是吸热反响D.101kPa时,1mol碳焚烧所放出的热量为碳的焚烧热分析由焚烧热的定义可知,焚烧热与参加反响的物质的量没关,故A项正确;中和热是指在稀溶液里强酸与强碱发生中和反响生成1mol水时的反响热,而这里是浓硫酸,并且生成2molH2O(l)和BaSO4积淀,故B项错误;CO的焚烧反响是放热反响,故C项错误;101kPa时,1mol碳完满焚烧生成二氧化碳气体所放出的热量才是碳的焚烧热,故D项错误。
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一、已知木材的质量百分数组分为:C-40%,H-10%,O-41%,N-2%,W-6%,A-1%
1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积(α=1)。
2. 木材的高、低热值
3. α=1.5时,完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积
4. α=1.5时,燃烧温度
二、某焦炉煤气的体积百分数组成为:CO-3.8%,H2-58%,CH4-24.5%,C2H4-3.7%,CO2-2.3%,N2-4.7%,H2O-2%,O2—1%
1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积(α=1)
2. 1m3煤气的高、低热值
3. α=1.5时,1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积
4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧,烟气中有CO 0.01m3,H2 0.12m3,CH40.06m3. 求烟气的总体积。
一、已知木材的质量百分数组分为:C-40%,H-10%,O-41%,N-2%,W-6%,A-1%
1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积(α=1)。
2. 木材的高、低热值
3. α=1.5时,完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积
4. α=1.5时,燃烧温度
二、某焦炉煤气的体积百分数组成为:CO-3.8%,H2-58%,CH4-24.5%,C2H4-3.7%,CO2-2.3%,N2-4.7%,H2O-2%,O2—1%
1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积(α=1)
2. 1m3煤气的高、低热值
3. α=1.5时,1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积
4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧,烟气中有CO 0.01m3,H2 0.12m3,CH40.06m3. 求烟气的总体积。
一、已知木材的质量百分数组分为:C-40%,H-10%,O-41%,N-2%,W-6%,A-1%
1. 求1kg木材完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积(α=1)。
2. 木材的高、低热值
3. α=1.5时,完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积
4. α=1.5时,燃烧温度
二、某焦炉煤气的体积百分数组成为:CO-3.8%,H2-58%,CH4-24.5%,C2H4-3.7%,CO2-2.3%,N2-4.7%,H2O-2%,O2—1%
1. 求1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积(α=1)
2. 1m3煤气的高、低热值
3. α=1.5时,1m3煤气完全燃烧所需要的理论空气量,烟气的组成和体积
4. α=1.5时1m3煤气不完全燃烧,烟气中有CO 0.01m3,H2 0.12m3,CH40.06m3. 求烟气的总体积。