АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ТЕПЛОВАЯ ТЕОРИЯ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ

Читайте также:
  1. ERG – теория Альдерфера
  2. I. Теория естественного права
  3. I.1.5. Философия как теория и
  4. V. Социологическая теория
  5. А) Теория иерархии потребностей
  6. Административная теория А. Файоля
  7. Аналитическая теория личности
  8. АТОМНАЯ ФИЗИКА. БОРОВСКАЯ ТЕОРИЯ АТОМА
  9. Безработица и ее виды. Теория естественной безработицы. Конъюнктурная безработица. Закон Оукена.
  10. Безработица и социальное поведение: теория и опыт социологических исследований
  11. Билет № 42 Аксиология (теория социальных ценностей).
  12. Биологическая теория возникновения генерализованного тревожного расстройства

Температура, до которой необходимо нагреть горючее вещество, чтобы оно воспламенилось, называется температурой самовоспламенения Т*. Химическая реакция может закончиться самовоспламенением при следующих условиях.

· Выделение теплоты в результате реакции, то есть экзотермичность реакции.

· Возможность протекания реакции при температурах более низких, чем температура самовоспламенения.

· Способность реакции к резкому ускорению при повышении температуры (по закону Аррениуса).

Процесс самовоспламенения веществ происходит следующим образом. При нагревании горючей смеси (например, смеси паров бензина с воздухом) можно достигнуть такой температуры, при которой в смеси начинает протекать медленная реакция – окисление. Эта реакция сопровождается выделением теплоты, и смесь начинает нагреваться выше той температуры, до которой ее нагрели.

Одновременно с тепловыделением и нагревом смеси происходит теплоотдача от смеси в окружающую среду за счет теплопроводности, конвекции и излучения. Если скорость реакции окисления мала, то теплоотдача превышает выделение теплоты. При этом, после некоторого повышения температуры, скорость реакции начинает снижаться и самовоспламенения не происходит.

Если смесь нагреть извне до более высокой температуры, то вместе с увеличением скорости реакции увеличивается и количество теплоты, выделяемой в единицу времени. При достижении определенной температуры Т*, которая зависит от внешних условий, скорость тепловыделения начинает превышать скорость теплоотдачи, в результате чего реакция интенсивно ускоряется. В этот момент происходит самовоспламенение вещества. Таким образом, температура самовоспламенения реагирующего вещества – это такое значение температуры, при котором скорость тепловыделения Q+ (Дж/с)становится равной скорости теплоотвода Q- (Дж/с):

 

Q+(Т) = Q- (Т).

 

Зависимости Q+(Т) и Q- (Т), построенные на одном графике, называются диаграммой Семенова (рис. 2.1). Точка пересечения кривых теплоприхода и теплоотвода определяет величину температуры самовоспламенения Т* (рис. 2.1).

Количественная теория теплового самовоспламенения была развита академиком Н.Н. Семеновым в 1928г. на основе механизма цепных реакций. Согласно этому механизму, увеличение температуры смеси ведет к увеличению длины цепи и числа образующихся вследствие теплового движения активных молекул. При некотором значении температуры Т* длина цепи становится такой, что число разветвлений в ней становится больше числа обрывов. Реакция при этом приобретает ускорение и происходит самовоспламенение смеси. Из этого следует, что условием цепного самовоспламенения является равенство числа разветвлений числу обрывов.



 

Рис. 2.1. Диаграмма Семенова

 

Температура самовоспламенения одного и того же вещества зависит от внешних условий и может изменяться в широких пределах. Величина Т* характеризует степень пожароопасности вещества – чем ниже температура самовоспламенения Т*, тем больше пожароопасность.

Для определения температуры самовоспламененияиспользуются два метода – нагрев горючей смеси в сосуде заданного объема и воспламенение смеси нагретым шариком или нитью. В последнем случае измеренная величина Т* будет зависеть как от размера шарика, так и от его материала. Чем меньше диаметр шарика, тем выше должна быть его температура, обеспечивающая самовоспламенение газовой смеси. Большое влияние на величину Т* оказывает каталитическое действие материала шарика или нити. График зависимости Т* от диаметра платинового шарика D для некоторых горючих газов приведен на рис. 2.2.

 

Рис. 2.2. Зависимость температуры самовоспламенения газов

от диаметра нагретого шарика:

1 – пентан, 2 – светильный газ, 3 – водород

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)