Температура кипения

ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ - температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением. Температура кипения любой жидкости при нормальном атмосферном давлении (1013,25 гПа, или 760 мм рт. ст.) называют нормальной температурой кипения или точкой кипения.

Например, при нормальном атмосферном давлении, равном 100 кПа (таково давление на уровне моря), температура кипения воды составляет 100° С. На высоте же 4000 м над уровнем моря, где давление падает до 60 кПа, вода кипит примерно при 85° С

Бензин, как мы это уже знаем, является смесью, состоящей из нескольких фракций, поэтому он не может иметь строго определенной температуры кипения по определению. При атмосферном давлении входящие в состав автомобильного бензина легкие фракции начинают кипеть при температуре от 30 до 40 градусов, а тяжелые выкипают при значительно высоких температурах (иногда более 200 градусов).

ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВЕЩЕСТВ (на уровне моря)
Вещество	Температура, °С
Вода	100
Золото	2600
Изопропиловый спирт	82,3
Метиловый спирт	64,7
Морская вода	100,7
Ртуть	356,9
Серебро	1950
Этиленгликоль	197,2
Этиловый спирт	78,3
Эфир	34,6

Температура выкипания 10% бензина характеризует его пусковые свойства, так как при низких температурах именно эти 10% испаряются при первых вспышках в цилиндрах автомобиля. Температура пуска значительно понижается при увеличении степени сжатия в цилиндрах, при применении электронного зажигания и увеличении частоты вращения двигателя на этапе пуска. Из вышесказанного следует: чем ниже температура кипения, тем легче произвести запуск холодного двигателя.

Однако слишком низкая температура кипения автомобильного бензина влечет за собой проблемы при запуске двигателя в жаркую погоду. Значительно повышается общая пожароопасность при эксплуатации автомобиля, возможно возникновение потери бензина вследствие чрезмерного его испарения по пути в цилиндры двигателя. При низкой температуре кипения наиболее легкие фракции бензина начинают испаряться и кипеть уже в бензопроводе, в бензонасосе, образуя тем самым паровые пробки, которые препятствуют поступлению бензина в карбюратор автомобиля.

Огромное значение для эксплуатационных свойств бензина имеет непосредственно интервал температур от начала кипения его наиболее легких фракций до окончания кипения наиболее тяжелых. Чем уже этот интервал, тем меньше времени затрачивается на прогрев холодного двигателя, приемистость двигателя при этом значительно возрастает.

И последнее, температура бензина, при которой полностью выкипают все его тяжелые фракции, оказывает значительное влияние на общий срок службы двигателя.

Стехиометрическое количество воздуха

Горение это химический процесс соединения горючего вещества и окислителя. Практически горение представляет собой окисление топлива кислородом воздуха. В результате горения выделяется определенное количество тепловой энергии и резко повышается температура.

Полное сгорание топлива происходит при стехнометрическом соотношении топлива, и окислителя, которые соответствуют химическим реакциям полного окисления горючих элементов.

Теоретически необходимое количество кислорода - наименьшее количество кислорода О₀, которое требуется подвести извне к топливу для полного его окисления.

Количество кислорода, теоретически необходимое для сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива может быть подсчитано на основании уравнений реакций окисления (горения) элементов горючей массы топлива.

С + О₂ = СО₂ ;

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О;

S +O₂ = SO₂

Молекуля́рная ма́сса— масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Численно равна молярной массе.

Молекулярные массы сложных молекул можно определить, просто складывая молекулярные массы входящих в них элементов. Например, молекулярная масса воды (H₂O) есть

M_H2O = 2 M_H + M_O ≈ 2·1+16 = 18 а. е. м.

Элементарный состав жидких топлив (бензин, дизельное топливо) выражается в единицах массы (кг)

С+Н+О=1

Кислород – 8-й элемент Периодической таблицы. Молекулярная масса (молекулярный вес) молекулы кислорода О₂ - 32 а.е.м. Молярная масса 32 г/моль.

Углерод – 6-й элемент Периодической таблицы. Молекулярная масса (молекулярный вес) молекулы углерода С - 12 а.е.м. Молярная масса 12 г/моль.

Водород – 1-й элемент Периодической таблицы. Молекулярная масса (молекулярный вес) молекулы водорода Н₂ - 2 а.е.м. Молярная масса 2 г/моль.

Сера – 16-й элемент Периодической таблицы. Молекулярная масса (молекулярный вес) молекулы серы S - 32 а.е.м. Молярная масса 32 г/моль.

Углерод реагирует с кислородом по уравнению

С+О₂=СО₂ (12+32 → 44),

то есть для сгорания 1 кг углерода необходимо 32/12=2,67 кг кислорода.

Водород реагирует с кислородом в соответствии с уравнением

2Н₂+О₂=2Н₂О (4+32 → 36).

Значит, для сгорания 1 кг водорода необходимо 32/4=8кг кислорода.

Сера реагирует с кислородом по уравнению

S+О₂=SO₂ (32+32 → 64),

то есть для сгорания 1 кг серы требуется 32/32=1 кг кислорода.

Значит, для полного сгорания 1кг топлива рассматриваемого элементного состава (в массовых процентах) потребуется кислорода (кг)

 O = (2,67C+8H+S-O)/100