Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КОНСПЕКТ- химическая термодинамика.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
3.22 Mб
Скачать
      1. Вторая группа вв ( )

В продуктах взрыва этой группы ВВ содержатся: продукты полного и неполного сгорания (СО2 , Н2О, СО, Н2 ) и свободный азот (N2 )-это основные составные. Кроме того, у ВВ близких к первой группе (ТЭН), в продуктах взрыва имеются некоторое количество кислорода и даже окиси азота; в продуктах же взрыва важнейших представителей этой группы - различных порохов - содержание свободного кислорода и окиси азота ничтожно, зато имеется некоторое, правда тоже не значительное, количество метана, аммиака и цианистых соединений.

Пренебрегая этими побочными продуктами, реакцию взрывчатого превращения этой группы ВВ можно выразить следующим уравнением :

Для нахождения неизвестных могут быть составленные следующие уравнения:

Кроме того соотношение между СО2, СО, Н2О и Н2 должно определяться равновесием водяного газа:

Поэтому для определения неизвестных может быть использовано ещё следующее уравнение:

,

величина давления никак не входит в это уравнение, т.к. равновесие водяного газа от него не зависит.

Таким образом, имеется система пяти уравнений с пятью неизвестными, из которой, зная температуру Т и соответствующую ей величину К, можно определить все неизвестные. Решение системы сводится к решению квадратного уравнения и следовательно, никаких затруднений не представляет. Для определения начального состава продуктов взрыва необходимо знать температуру взрыва, последняя же в свою очередь вычисляется по составу продуктов взрыва.

Поэтому при решении такой задачи идут путём последовательного приближения, а именно: задаются некоторой температурой Т1, находят состав продуктов взрыва и вычисляют соответствующую ему температуру Т2, если разность Т2 1 окажется небольшой, то найденный состав продуктов и считается искомым; если же она велика расчёт повторяется для новой температуры, в качестве которой избирают среднюю между Т2 и Т1, и т.д.

Пример:

Пусть требуется рассчитать состав продуктов сгорания одиннадцати азотного пироксилина (содержание азота 13,48 %).

Молекулярный вес 1143. Теплота образования 558 кал/кг или 640 кал/моль.

Обозначим состав продуктов сгорания пироксилина:

,

имеем уравнения:

Пусть .

Решаем нашу систему уравнений:

;

Отсюда: y=6,4; z=2,9; u=11,6; v=5,5.

Таким образом, при состав продуктов сгорания пироксилина будет:

Проверим правильность выбранной температуры ( ), для чего подсчитаем её для полученного состава.

Теплота образования

17,6*СО

17,6*26,2=261 ккал

Теплота образования

6,4* СО2

6,4*94,2=604 ккал

Теплота образования

11,6* Н2О

11,6*57,8=670 ккал

Всех продуктов

1735 ккал

Пироксилина

640 ккал

Взрывчатого превращения

1095 ккал

Поправка на работу расширения

0,57*44 = 25 ккал

Теплота взрывчатого превращения

1120 ккал

Теплоёмкость продуктов при 3200 К по Карсту:

17,6*СО

17,6*6,6=111 ккал

6,4* СО2

6,4*11,6=74,3 ккал

2,9*Н2

2,9*5,8=16,8 ккал

11,6* Н2О

11,6*9,0=104,4 ккал

5,5*N2

5,5*6,2=94,1 ккал

341 ккал

Отсюда .

При температуре же 3280 теплоёмкость по Карсту:

17,6*СО

17,6*6,32=111,3 ккал

6,4* СО2

6,4*11,62=74,4 ккал

2,9*Н2

2,9*5,82=16,9 ккал

11,6* Н2О

11,6*9,06=105,0 ккал

5,5*N2

5,5*6,22=94,2 ккал

342 ккал

Итак, температура сгорания пироксилина 3275 К, выше же при расчёте состава продуктов сгорания, до охлаждения их была выбрана температура 3200 К; т.е. выбор начальной температуры можно считать правильным.