Таблица 1-3

теплотворные способности при постоянном давлении и 25 С (данные Лшег. Petrol. Inst. Res. Proj., 44 Nat. Bur. Stanil.)

Высша и тенло-тиоряая спо-соГ)ас1СГЬ. HjO (жидкость), со, (газ).

Низшая те!1Л(1-THo;jaaa cmj-

сойвость. ТШ (газ), со, (газ). иал1г

водород

Л1етан

Этан

Пронаа

n-6yiaa

п-окгаи

/(-декан

уг-пентадекан

л-йкозан

13е(( io.i

To.iyo,!

Этилен

Пропилен

.\цети,-)с((

СО СгН,

С.Н С,.11.

С,о1) С,11,

с,н,

С,Н.

твердое (графит) ra.-i гач га) га,! ) газ

) жидкость ( газ

I ЖНДКОСГЬ

1 жидкость

1 газ

[ жидкость

газ [ жидкость ( газ

i жидкость I газ

[ жидкость

)-аз газ газ

33 888 7 8JI

2-11:> 1.12бг5 ]2.)U.I 12 0.U

I I 837 И 749

II 531 И 447 И 173 i I JS7 И З.Н 11 306 И 350

11 265 Ю 102

9 9.)9 10241

10 143

12 022

11 692

II изо

11 954 II 350 11 079 10 932 10 844

i ,1 705 JUlilS 10()(il) 10 57а 10 599 10 513 10 568 10 483

9 098 9 595 9 785 9 686 и 272 10 942

II .526

Простейших вычислений, В качестве примера покажем, как вычисляется низшая теплотворная способность ацетилена. Дано;

H.-j.- 1-0, = Н,0 (raj) + 57798 ка.1\г-моль\ (1-1) C + O, = CO,-i-9i052 кал1г-моль; (1-2)

2C + H,= CJi, -,54 194 кал1г-яоль. (1-3) Требуется найти величину х в следующем уравнении; С,Н, + 2 0, = 2CO,-(-H,0(ra3)-f л кал]г-моль.

Реигенне; вычитаем (1-3) из суммы (М) и удвоенного (1-! 2 -п О, = Н,0 (газ) + СО, - С.Н + 57 798 + -{-2-94 052 + 54 194 кал;!-моль,

откуда

СтЛ.-20, = 2СО.-\Лр (газ)+ 300096 ica.t;i-MOA

Тепловые эффекты образования большинства юпли! весьма малы по сравнению с их теплотворной снособиостыс и в отличие от теплового эффекта образования ацетилен: иолож(ительные величины. Поэтому если известен лишь со став тои.1нща. то можно подсчитать приближенную величину I шлотворно!! снасоб}ГОСти пренебрегая теплотой его образования.

Зная тепловые эффекты образования СО и НО, можно например, найти несколько завышенную величину низше> теплотворной снособности 5Т.теводорода C,i-H :

94 052.V-+57 798 ita.ijz-MnAb.

Для /i-октана CsHis эта формула дает 1 273 ООО кал1г-моль пли 11 200 кал/г. Точ}юе же значе-нне низшей теплотвориот способности пара л-октана равно 10 705 тл/г.

Наиболее часто этот метод используется для твердых) топлив сложного состава, в которых обычно содержится много кислорода. При этом предполагают, что кислоро; топлива полностью связан с водородом. Поэтому прибля-женная формула для подсчета теплотвортюй способностг топлива принимает вид

7830/1 + 28 670(;г, - /1/8) кал!?.,

где п, и п--весовые доли соответствующих эле ментов в топливе.

Повышение температуры

Выше был рассмотрен вопрос об изменении энтальпин! при изотермической реакции. Реащин сгорания используются в газовой турбине для увеличения температуры рабочего тела; поэтому необходимо рассмотреть методику расчета повышения температуры при заданных расходах топлива и воздуха. Обычно процесс сгорания можно считать адпаба-

При отс\тсгв1!и серы в тип.тве, (Ред.)

щчо-ким, - Полагая, что тепловые поте-ри через степкя камеры отсутетвуют И энтальпия рабочего тела не измс-llяeгLя.

Из первого закона термодинамики, если его применит! [, погону рабочего тела, следует, что -измеиенне энтальпии ,-]к-1т-мы зав1нсит лишь от суммарного количества подведенною тепла и не зависит от особенностей проц-ессов подвада или отвода теп.та на отдельных участках. Поэтому увеличе-тю температуры при сгора.нии можно рассчитать, положив, что реакция оначала идет изотермически, причем выделяет.-я колнтество тепла, соответствующее ее тепловому эффекту, fi затем это количество тепла подводится к продуктам сгораиия. Такому процессу на рис. 1-1 соответствует последовательный переход из состояния Л в состояния В и С. Зависимость между энтальпией и температурой продуктов сгора-иш может быть представлена графически, если тве-стпы систаз продуктов сгорация и зависимости Н-Т для компонентов. Если теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении с .,од можноИрвнять постояННой (этому со-отвиктвует линейная зависимость И от Т), а состаи смесн равен Z, то увеличение темнерауры будет

AW,=-(I-hZ)r (7V-r,).

В равной мере возможна другая последовательность из-мснспля состояний, а именно: нагрев исходных реагентов до темноратуры конца сгорания и затем изотермическая реакция при этон температуре, сопровождающаяся отводом количества тепла, равного катнчеству тепла, подведенному при нагреве реагентов (процесс ADC). Для этого случая аналопишо

Д/, =-п+г)г ,(?=-?,)-

ве.тичение температуры не люжет зависеть от того, как ротекает процесс, а так как в общем случае удельные тен-юемкости продуктов сгорания и исходной смеси iie одина-овь!, то, очеаидио, тепловые эффекты .реакции при разных емпературах должны быть разлнчвыми.

Действительно, fr, е д

С1я еплоемкостн непостоянны и зависят от температуры, ° с])едН(} нх значения мопт быть определены для любого 1папа;юна температур.