CS/71S-F —O2=SCO2+ 9/7)0;C6Hl2完全燃烧的化学反应方程式为:C6HL2+9O2=6CO2+6HQ;CeHs完全燃烧的化学反应方程式为:C6H6+ 苧Q=6CO?+37Z.O;又由O’的摩尔质量为32g/mol, O2在空气中的质量百分比为23.2%,所以1kg该种燃 料完全燃烧所需要的理论空气质量为:________________________________________」9彳________________________风25计________________________________乂150.23286^ /mol2114^/mol284g/mol/ mol2=14.9895Rg;即该种燃料的化学计量比为/尸14.9895,因而其过量空气系数为:从而可得该种燃料的燃空当量比为:^=^=1.1341= 0,8818°2-24计算由甲醇和汽油组成的混合燃料(甲醇占20%体积,汽油占80%体积)燃烧时所 需的化学计量空燃比,以及混合燃料的可燃瀝合气质量热值和体积热值。假设过量空气系数 为1・1,环境温度为293K,环境压力为O.IMPa,汽油密度为0.760kg/L,甲醇密度为0.795kg/L<>解:混合燃料中甲醇的质量分数为:则汽油的质量比为:g汽泊=10207=0.793混合燃料的化学计量空燃比为:混合气的单位质量低热值为:查表取汽油的相对分子质量为107.5,则混合燃料形成的混合气在题目给定条件时的密 度为:所以,单位体积混合气热值为:2-25甲烷(CH4)与空气按化学计量比混合并完全燃烧,燃烧产物中只有二氧化碳(CO2)、 水(H9)和氮气(NJ,分别计算该燃烧反应在定压和定容条件下的绝热燃烧温度,并分 析两者产生差异的原因。假设初始反应状态为标准热状态(298K, 101.3kPa),燃烧产物CO" H]O和N三的定压比热容在绝热燃烧条件下分别取56.21.43.87和33・71kJ/(kmol・K)。解:(1)查得各物质生成熔如下:CH:I?48?0kJCO: 1393520kJ“4,肋wZ・2"kmol: 12*翻300:0H- = X"厂li =1 x (-74870) + 2x0 + 7.52 x0 = -74870JH问=j〃帆+c血厂298)] = 1 x[-393520 + 56. 21 x g — 298)]+ 2 x [- 241830 + 43. 87 x忙“ -298)] + 7. 52 x [o + 33. 71 x忙"-298)]H二H由「 「解得,该燃烧反应在定压条件卞的绝热燃烧温度为(2<S一竹)=R仏加-5/如)=314 X10.52 X(298 -皿)由解得定容条件卜•的绝热燃烧温度为T..= 2886KT >T,这是因为在定容条件卞无膨胀功之故。
CS/71S-F —O2=SCO2+ 9/7)0;
C6Hl2完全燃烧的化学反应方程式为:
C6HL2+9O2=6CO2+6HQ;
CeHs完全燃烧的化学反应方程式为:
C6H6+ 苧Q=6CO?+37Z.O;
又由O’的摩尔质量为32g/mol, O2在空气中的质量百分比为23.2%,所以1kg该种燃 料完全燃烧所需要的理论空气质量为:
________________________________________」9彳________________________风25计________________________________乂15
0.23286^ /mol2114^/mol284g/mol/ mol2
=14.9895Rg;
即该种燃料的化学计量比为/尸14.9895,因而其过量空气系数为:
从而可得该种燃料的燃空当量比为:
^=^=1.1341= 0,8818°
2-24计算由甲醇和汽油组成的混合燃料(甲醇占20%体积,汽油占80%体积)燃烧时所 需的化学计量空燃比,以及混合燃料的可燃瀝合气质量热值和体积热值。假设过量空气系数 为1・1,环境温度为293K,环境压力为O.IMPa,汽油密度为0.760kg/L,甲醇密度为0.795kg/L<>解:混合燃料中甲醇的质量分数为:
则汽油的质量比为:
g汽泊=10207=0.793
混合燃料的化学计量空燃比为:
混合气的单位质量低热值为:
查表取汽油的相对分子质量为107.5,则混合燃料形成的混合气在题目给定条件时的密 度为:
所以,单位体积混合气热值为:
2-25甲烷(CH4)与空气按化学计量比混合并完全燃烧,燃烧产物中只有二氧化碳(CO2)、 水(H9)和氮气(NJ,分别计算该燃烧反应在定压和定容条件下的绝热燃烧温度,并分 析两者产生差异的原因。假设初始反应状态为标准热状态(298K, 101.3kPa),燃烧产物CO" H]O和N三的定压比热容在绝热燃烧条件下分别取56.21.43.87和33・71kJ/(kmol・K)。解:(1)
查得各物质生成熔如下:
CH:I?48?0kJCO: 1393520kJ
“4,肋wZ・2"kmol
: 12*翻300:0
H- = X"厂li =1 x (-74870) + 2x0 + 7.52 x0 = -74870J
H问=j〃帆+c血厂298)] = 1 x[-393520 + 56. 21 x g — 298)]
+ 2 x [- 241830 + 43. 87 x忙“ -298)] + 7. 52 x [o + 33. 71 x忙"-298)]
H二H
由「 「解得,该燃烧反应在定压条件卞的绝热燃烧温度为
(2<S一竹)=R仏加-5/如)=314 X10.52 X(298 -皿)
由解得定容条件
卜•的绝热燃烧温度为
T..= 2886K
T >T
,这是因为在定容条件卞无膨胀功之故。
题目解答
答案
32g / mol 0.4x1 蚣 0 ・ 3xlkg ° ・ °%1 畑