Решение Реакция горения этана с 2 н 6 3,5О 2 2 co

• Название: Решение Реакция горения этана с 2 н 6 3,5О 2 2 co
• Дата: 24.05.2023
• Размер: 13.22 Kb.
• Имя файла: 10_zadacha.docx
• Тип: Решение; #1157038

10. Рассчитать теоретическую температуру горения вещества этана при избытке воздуха 20%, если теплота сгорания этана 1,65·10⁶ кДж/моль.
Дано

w = 20%

Q = 1,65·10⁶ кДж/моль

t - ?
Решение

Реакция горения этана:

С₂Н₆+3,5О₂=2CO₂+3H₂O(пар)

Формула кислорода: О₂+3,76N₂

Реакция горения этана при избытке воздуха 20 %:

С₂Н₆+3,5О₂+0,7О₂+4,2*3,76N₂=2CO₂+3H₂O(пар)+0,7O₂+4,2*3,76N₂

При начальной температуре этана и воздухаи заданной температуре горения, тепловой баланс равен:

Q = 1650000 = (2С_СО2 + 3С_Н2О + 0,7С_О2 + 4,2*3,76С_N2) * t

В зависимости от температуры сгорания принимаем температуры 1900 и 2000°С.

Значения средней теплоемкости в кДж/(моль·°С), согласно справочным данным равно:

Температура / компоненты	СО2	О2	Н2О (пар)	N2
1900°С	54,20	35,10	43,20	33,20
2000°С	54,50	35,30	43,60	33,40

При температуре 1900°С теплота сгорания этана равна:

Q' = (2*54,20 + 3*43,20 + 0,7*35,10 + 4,2*3,76*33,20) × 1900 = 1495042,36кДж

При температуре 2000°C теплота сгорания этана равна:

Q'' = (2·54,50 + 3·43,60 + 0,7·35,30 + 4,2·3,76·33,40) × 2000 =1583925,6 кДж

Разность теплоты сгорания составляет:

Q''- Q = 1650000-1583925,6=66074,4

Разность температур составляет:

Δt = 2000 – 1900 = 100°C

Разность теплоты сгорания составляет:

Q - Q' = 1650000 – 1495042,36 = 154957,64 кДж

Разность температур составляет:

Δt = t – 1900

Δt = (66074,4*100) / 154957,64 = 42,64 °C

Температура горения составляет

t = 1900 + 42,64 = 1942,64 °C.

Ответ: теоретическую температуру горения этана при избытке воздуха 20% составляет 1942,64 °C.