Тепловой эффект реакции

Закон Гесса: Тепловой эффект химической реакции зависит только от природы начальных и конечных продуктов и не зависит от числа промежуточных реакций перехода от одного состояния к другому.

Следствие 1 этого закона: Тепловой эффект химической реакции равен разности между суммой теплот образования конечных продуктов и суммой теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов при формулах этих веществ в уравнении реакции.

.

Например, в реакции 2Н₂+О₂=2Н₂О±DН.

; ; .

Тогда:

.

В итоге общее уравнение реакции будет выглядеть так:

2Н₂+О₂=2Н₂О – 582 кДж/моль.

И если DН со знаком (-), то реакция экзотермическая.

Следствие 2. По закону Лавуазье-Лапласа тепловой эффект разложения химического соединения равен и противоположен по знаку тепловому эффекту его образования.

Тогда реакция разложения воды будет:

2Н₂О=2Н₂+О₂+582 кДж/моль, т.е. эта реакция эндотермическая.

Пример более сложной реакции:

СН₄+2О₂=СО₂+2Н₂О.

.

Тогда реакция запишется так:

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О – 742,3 кДж/моль, значит реакция экзотермическая.

Материальный баланс горения – это расчеты количеств вещества принимающих участие в процессе горения на основании закона сохранения масс.

М_г+М_ок=М_пс

Горючее составляющее топливо вступает в определенных количественных отношениях называемых стехиометрическими.

V₀₂⁰ =1,866С^р/100+0,7S^р/100+5,55H^р/100-Q^р/100ρO₂ [м³/кг]

С^р,Н^р,О^р,S^р,– массовое содержание С,Н,О,S, в топливе [%];ρO₂ [кг/ м³]

В воздухе содержится 21% O₂

V⁰ =V₀₂⁰/0,21=0,0889(С^р+0,375S^р)*0,265H^р-0,0333О^р

L⁰ =0,115(С^р+0,375S^р)+0,342H^р-0,0431О^р [кг/кг]

V⁰ - теоретически необходимый объем воздуха для полного сгорания воздуха;

L⁰ - теоретически необходимый объем воздуха до полного сгорания одного кг топлива.

Коэффициент избытка воздуха – это отношение кол-ва воздуха действительно поступившего в топку, к теоретически необходимому: α = V_g/V⁰