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燃烧,化学反应热力&化学反应动力

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发表于 前天 21:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
燃烧,就是可燃物,燃料进行化学反应。


一定要氧气吗?未必,多年前的熊的库尔斯克号,双氧水鱼雷,炸了。
隔舱防护做得不好么,非常好,但是通风系统是薄弱,就是色猫喜欢干的那摊子事情。爆炸冲击顺着管道就乱窜,普大帝的多事之秋。后来荷兰长毛象公司给钻孔打眼,把残骸捞出水面,一群家属哭嚎。

当然论打捞熊艇,长毛象技术没法跟鸟的洛克希德比,洛克希德捞K129,绝世之作。

咱也别笑话人家,现在什么电池,一磕就起火,自行分解燃烧,灭火器隔绝空气都不管用,消防救援望车兴叹,烧死的老旱人也不少了。
赶明儿潜射蛋或者鱼雷不够了,把车子的电池塞几个进去,撞针点火,估计狠行的,一帮车公司大呼,我也是军火商,吃官饭的,赶紧批钱。

反应热力学。
标准状况,298K@1atm。
标准状况下,化学反应,反应物生成单摩尔生成物,吸收或者放热,就是标准反应热,ΔHR;
标准状况下,稳定单质反应生成单摩尔化合物的反应热,就是标准生成热,Δhf;
标准状况下,单摩尔燃料与氧化剂反应,放出热量,就是标准燃烧热,Δh。

什么时候平衡?标准反应自由能ΔG=0。
复习热力学。
自由能G=H-T*S,H代表热焓,T代表热力学温度,S代表熵;
热焓H=U+P*V,U代表内能,P代表压力,V代表体积,Wf=P*V代表流动功;
热量Q=U+W,W代表膨胀功。

微分,dG=dU+P*dV+V*dP-T*dS-S*dT,
dQ=dU+P*dV=T*dS,
则dG=V*dP-S*dT,等温过程,dT=0,则dG=V*dP,理想气体,V=n*R0*T/P,则dG=n*R0*T*dP*(1/P);
取ΔG0(298K@1atm),压力变为P,ΔG(P)-ΔG0,积分就是了,ΔG(P)-ΔG0=n*R0*T*ln(P)。

对于化学反应,aA+bB=====cC+dD,假设都为气体,压力PA, PB, PC, PD, 如果固体,就不考虑压力,
标准反应自由能ΔG(P)-ΔG0=R0*T*[c*ln(PC)+d*ln(PD)-a*ln(PA)-b*ln(PB)]=R0*T*ln[(PC^c)*(PD^d)/(PA^a)/(PB^b)]
ΔG(P)-ΔG0=R0*T*ln(Kp),当ΔG(P)=0时,平衡常数Kp,就是对数函数ln的真数部分那一坨,Kp=Exp[-ΔG0/(R0*T)]。

不考虑产物分解,绝热火焰温度,就是能量守恒,反应物热焓=生成物热焓+燃烧热(对外放热,取负号),热焓基准点就是标况1atm@273K。

反应动力学
化学反应速度方程式,对于化学反应,aA+bB=====cC+dD,以反应物考虑,ω=k*CA^a*CB^b,CA,CB代表摩尔浓度,a+b=n代表反应级数。
反应速度常数k,根据阿累尼乌斯公式,k=k0*Exp[-E/(R0*T)],k0是频率因子,Exp[-E/(R0*T)]是玻尔兹曼常数,E是活化能。

动力学偏重实验,其实这公式没啥用,就是指导试验。lnk=lnk0+(-E/R0)*(1/T),测数据,描点 (lnk, 1/T),计算斜率跟lnk0。
举例,一炉钢吹氧脱碳,什么时候吹氧结束,都有副枪反馈数据,假如计算一下,定个时间就收摊,纯开环控制,那是找死的节奏。
啥支链反应会爆炸,理论玩的东西,学术了,先不琢磨。

看到自由能,想起当初没念完的炼钢工艺,我也不轧啥特殊的板子,轮不到我把控钢板质量,没机会跟人对线,人家嘴里5个锰6个碳的,唏嘘。



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发表于 前天 21:37 | 显示全部楼层
据说,着火,没有救出来的

点评

互联网人,就是行业冥灯,那宕机重启思维,流量变现忽悠套路,窜入哪个行业,哪个行业的消费者就倒霉。  发表于 前天 23:02
许多东西,你放下了,是个永远的困扰,每天都出现,无法避免。
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