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

Теплотворная способность горючих веществ

и теплота взрыва ВВ

Взрывчатое вещество

или горючая смесь

Теплота взрыва или теплотворная способность, отнесенная к 1 кг ВВ или горючей смеси, кДж.

Взрывчатое вещество или горючая смесь

Теплота взрыва

или теплотворная способность, отнесенная к 1 кг ВВ или горючей смеси, кДж.

Дымный порох

(плотность 1,2)

2784,2

Смесь бензола с кислородом

9755,2

Тротил

(плотность 1,6)

4228,7

Смесь углерода с кислородом

8918,9

Пироксилин

(13,3 % N, плотность 1,3)

4358,5

Смесь водорода с кислородом

13523,3

Нитроглицерин

(плотность 1,6)

6217,4

Если же сравнивать между собой взрывчатые и горючие вещества в расчете на участвующие в реакции объемы, то преимущество ВВ по концентрации энергии будет очевидным. Объемная плотность энергии, достигаемая при взрыве конденсированных (твердых или жидких) ВВ, превосходит объемную плотность обычных горючих веществ в сотни и тысячи раз (табл.2).

Таблица 2

Объемная плотность энергий

некоторых ВВ и горючих смесей.

Взрывчатое вещество или горючая смесь

Объемная плотность энергии, отнесенная к 1 л ВВ или горючей смеси, кДж.

Взрывчатое вещество или горючая смесь

Объемная плотность энергии, отнесенная к 1 л ВВ или горючей смеси, кДж.

Дымный порох

3350

Смесь бензола с кислородом

18,42

Тротил

6782,62

Смесь углерода с кислородом

17,58

Пироксилин

5652,18

Смесь водорода с кислородом

7,12

Нитроглицерин

10048,3

Высокая концентрация энергии в единице объема и огромная скорость ее выделения при взрыве обуславливают большую мощность и разрушительное действие взрывчатых веществ. Максимальная скорость распространения взрыва у современных ВВ колеблется от 2000 до 9000  м/с.

Таким образом, только единовременное сочетание трех основных факторов: экзотермичности реакции, наличия газов в продуктах реакции и большой скорости процесса, - придают явлению характер взрыва.

      1. Основные виды превращения взрывчатых систем.

Химическое превращение взрывчатых систем в зависимости от условий возбуждения химической реакции, характера ВВ и других факторов может распространяться с различной скоростью и вследствие этого обладать существенными качественными различиями. По характеру и скорости распространения все взрывные процессы делятся на горение, взрыв и детонацию.

Горение представляет собой процесс химического превращения протекающий в сравнительно узкой зоне. Он происходит медленно, с переменной скоростью – обычно от долей сантиметра до нескольких метров в секунду.

Выделяющаяся в зоне реакции энергия передается от горячих продуктов ближайшим слоем исходного ВВ путем теплопроводности и излучения тепла горячими газообразными продуктами горения. Температура вещества в этих слоях повышается, и в них возникает реакция.

Скорость горения существенно зависит от внешнего действия, сильно возрастая с повышением давления. Зависимость скорости горения от давления является причиной ускорения процесса горения в замкнутом объеме.

Скорость горения всегда меньше скорости звука в данном веществе. Горение является характерным видом взрывчатого превращения порохов.

Взрыв характеризуется резким скачком давления в узкой зоне переменной скоростью распространения процесса, измеряемой тысячами метров в секунду, и сравнительно малой зависимостью от внешних условий. Скорость взрыва больше скорости звука в массе взрывчатого вещества.

Детонация представляет собой взрыв, распространяющийся при данном состоянии ВВ и при определенных внешних условиях с постоянной сверхзвуковой скоростью. По характеру и сущности явления детонация не отличается от взрыва, но представляет собой его стационарную форму. Механизм распространения химического превращения при взрыве (детонации) состоит в передаче энергии от слоя к слою волной сжатия (ударной волной).

Принципиальное отличие в механизме распространения предопределяет различные скорости рассматриваемых процессов и различное воздействие взрыва и горения на окружающую среду.