Выделение теплоты: Урок 2. тепловой эффект химических реакций. понятие об экзо- и эндотермических реакциях — Химия — 9 класс

Тепловой эффект реакции

Тепловой эффект реакции

В ходе реакции происходит разрыв связей в исходных веществах и образование новых связей в продуктах реакции. Поскольку образование связи идет с выделением, а ее разрыв – с поглощением энергии, то химические реакции сопровождаются энергетическими эффектами. Энергия выделяется, если рвущиеся связи в исходных веществах менее прочны, чем связи, образующиеся в продуктах реакции, в противном случае – энергия поглощается. Обычно энергия выделяется и поглощается в форме теплоты, т.е. химическая форма энергии преобразуется в тепловую. Таким образом, химические реакции сопровождаются тепловыми эффектами.

Тепловой эффект (теплота реакции) – количество теплоты, выделившееся или поглощенное химической системой при протекании в ней химической реакции.

Тепловой эффект обозначается символами Q или ΔH (Q = −ΔH). Его величина соответствует разности между энергиями исходного и конечного состояний реакции: ΔH = Hкон.
− Hисх. =  Eкон. − Eисх.

Реакции, протекающие с выделением теплоты, проявляют положительный тепловой эффект (Q > 0, ΔH < 0) и называются экзотермическими.

Реакции, которые идут с поглощением теплоты из окружающей среды (Q < 0, ΔH > 0), т.е. с отрицательным тепловым эффектом, являются эндотермическими.

Изменение энергии в ходе реакций экзотермической (I) и эндотермической (II)

I — стадия процесса хлорирования метана;       II — стадия процесса бромирования метана. Из приведенной диаграммы следует, что реакция хлорирования метана (и других алканов) не требует нагревания, а бромирование, напротив, должно идти при повышенной температуре. Тепловые эффекты химических реакций изучает термохимия Термохимия — раздел химической термодинамики, изучающий тепловые эффекты реакций, их взаимосвязь с физико-химическими параметрами, теплоёмкости веществ и теплоты их фазовых переходов., основным законом которой является закон Гесса:

Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояний реагирующих веществ и не зависит от пути реакции (т.е. от числа стадий и промежуточных состояний).

Согласно закону Гесса, теплота реакции равна разности теплот образования продуктов реакции и теплот образования исходных веществ. Qреакции = ΣQобр.(продуктов) — ΣQобр.(исх.веществ)
    где Qобр. – теплота образования 1 моль соединения из простых веществ в стандартных условиях (Т = 298 К, p = 101,3 кПа).
    Величину Qобр. = -ΔHoобр. называют стандартной молярной теплотой (энтальпией) образования вещества.

ГЕСС Герман Иванович (7.VIII.1802 – 12.XII.1850)

Русский химик, академик Петербургской АН (с 1830). Родился в Женеве. Окончил Дерптский университет (1825) как доктор медицины. Совершенствовал образование в Стокгольмском университете (1825). С 1830 профессор Петербургского технологического института, в 1832-1849 — Петербургского горного института. Один из основоположников термохимии.

  • Открыл (1840) основной закон термохимии — закон постоянства количества теплоты, согласно которому тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояний реагирующих вешеств, а не от числа стадий процесса (закон Гесса).
  • Выдвинул (1840) положение, в соответствии с которым величины тепловых эффектов реакции могут служить мерой химического сродства.
  • Установил (1840), что при смешении нейтральных солевых растворов тепловой эффект отсутствует (закон термонейтральности). Показал, что при нейтрализации любой сильной кислоты сильным основанием всегда выделяется одинаковое количество теплоты.
  • Наряду с термохимическими исследованиями занимался изучением минералов, платины и ее каталитических свойств, состава пчелиного воска и различных смол.
  • Открыл (1837) сахарную кислоту.
  • Впервые в России предложил (1849) систематику химических элементов.
  • Принимал участие в исследовательских экспедициях на Урал, в район озера Байкал.
  • Автор учебника «Основания чистой химии» (1831), выдержавшего 7 изданий, который многие годы был основным учебником химии для всех учебных заведений России.
  • Выделение тепла при экзотермической реакции

        В ходе химических реакций происходит либо выделение тепла (экзотермические реакции), либо его поглощение (эндотермические реакции). Если в одном направлении реакция является экзотермической, то в обратном она будет эндотермической. [c.14]

        Учитывая, что ДЯ характеризует тепловой эффект общей ОВ реакции, из (2.38) следуег, что электрическая энергия [г Е) в общем случае не эквивалентна тепловой энергии (—ДЯ) ОВ реакции. Эта эквивалентность соблюдается только при (6 /дТ)р = 0 поэтому для того чтобы можно было получить в таком гальваническом элементе электрическую энергию, ОВ реакция в обычных условиях (т. е. не в гальваническом элементе) должна проходить с выделением тепла (экзотермическая реакция, которой соответствует уменьшение энтальпии). В гальваническом элементе при такой реакции тепло не выделяется и не расходуется из внешней среды, и при тепловой изоляции от внешней среды (адиабатические условия) гальванический элемент работает при неизменяющейся температуре. 

    [c.62]


        По тепловому эффекту различают реакции эндотермические, идущие с поглощением тепла, и экзотермические, протекающие с выделением тепла. Так, реакции крекинга, пиролиза, каталитического риформинга являются эндотермическими, а гидрогенизации, алкилирования, полимеризации и др. — экзотермическими. Это требует и соответствующего конструктивного оформления аппарата, чтобы обеспечить подвод тепла в случае эндотермической реакции и отвод тепла в случае экзотермической реакции. [c.372]

        Q — удельное выделение тепла экзотермической реакции  [c.384]

        Для возникновения процесса азотирования достаточно лишь вначале довести температуру до 700—800°, дальше оп идет самопроизвольно с выделением тепла (экзотермическая реакция). Азот, необходимый для производства цианамида, получают одним из указанных выше методов (стр. 184). 

    [c.205]

        Поваренная соль прессуется для получения пористых брикетов с соломой или опилками. Последние потом выгорают, образуя пористую массу. Брикеты загружаются в расположенные рядом большие камеры, емкостью на 50 т каждая, обогреваемые снаружи топочными газами. Через камеры последовательно проходит смесь сернистого газа с воздухом и водяным паром. Реакционная масса прогревается до 350°, затем начинается выделение тепла экзотермической реакции и дальше процесс протекает самостоятельно. Процесс ведется при температуре около 500° и проходит очень медленно — в течение 15—20 суток. Периодически из камер разгружается сульфат и они вновь загружаются брикетами соли. При этом осуществляется противоток — свежая газовая смесь поступает в камеру с наиболее отработанной массой и выходит из вновь загруженной камеры. 

    [c.270]

        Дерево в реторте постепенно обугливается при 280—290° разложение идет с выделением тепла (экзотермическая реакция). [c.255]

        Всякое вещество обладает не только определенным составом, но и определенным запасом химической энергии. При химических реакциях происходит изменение состава веществ и одновременно изменение запаса энергии. Разность химической энергии исходных и конечных продуктов реакции превращается в эквивалентное количество энергии иной формы механическую, лучистую, тепловую или электрическую. Для большинства химических реакций особенно характерен переход химической энергии в тепловую, выделение тепла экзотермические реакции) ИЛИ поглощение тепла эндотермические реакции). [c.64]

        При крекинге имеют место реакции распада, которые протекают с поглощением тепла (эндотермические реакции), и реакции уплотнения, протекающие с выделением тепла (экзотермические реакции). В основном крекинг идет с поглощением тепла. Приведенные выше теплоты реакции образования бензина являются разностью между теплотой, расходуемой на распад и выделяемой при уплотнении углеводородов. 

    [c.124]


        АЯ° > О, т. е. химическая реакция с поглощением тепла, то реакция эндотермическая знак производной будет положительный, следовательно, константа равновесия с увеличением температуры возрастает (рис. 114). Если АИ° химическая реакция идет с выделением тепла, то реакция экзотермическая знак производной будет отрицательный, следовательно, константа равновесия с увеличением температуры уменьшается. Если АЯ° = О, т. е. химическая реакция идет без теплового эффекта, константа равновесия не зависит от температуры. [c.250]

        С разложение идет с выделением тепла (экзотермическая реакция). На дне колбы приемника собираются жидкие продукты сухой перегонки дерева верхний слой — древесный деготь, или смола (нерастворимая в воде густая маслянистая 

    [c.51]

        Приведенные выше Теплоты реакций термического крекинга и.риформинга являются разностью между теплотами реакций расщепления, которые проходят с поглощением тепла (эндотермические реакции), и реакций уплотнения, протекающих с выделением тепла (экзотермические реакции). Как видно из приведенных данных, термический крекинг идет с поглощением тепла. [c.117]

        Гоффа. Если АЯ>0, т. е. химическая реакция идет с поглощением тепла — эндотермическая реакция, знак производной будет положительный, следовательно, константа равновесия с увеличением температуры возрастает. Если АЯхимическая реакция идет с выделением тепла, экзотермическая реакция знак производной будет отрицатель-н ы й, следовательно, константа равновесия с увеличением температуры уменьшается. [c.322]

        Всякая химическая реакция сопровождается тепловым эффектом. Реакция, протекающая с поглощением тепла, называется эндотермической, а с выделением тепла — экзотермической. При сложных химических превращениях могут одновременно протекать реакции, противоположные по тепловому эффекту, поэтому для технологического оформления процесса важна итоговая величина — общий тепловой эффект. 

    [c.621]

        Химические процессы протекают с выделением или поглощением тепла, которое называется теплотой реакции. Всякая химическая реакция сводится к разрушению определенного числа химических связей между атомами в молекуле и образованию новых связей. Если энергия, выделяющаяся при образовании новых связей, больше энергии, затрачиваемой на разрушение связей в исходных молекулах, то реакция сопровождается выделением тепла (экзотермический процесс) если же энергия, выделившаяся при образовании новых связей, меньше энергии разрыва связей, то реакция сопровождается поглощением тепла из окружающей среды (эндотермический процесс). Поэтому при химических превращениях изменяется внутренняя энергия реагирующих молекул. 

    [c.5]

        Все химические реакции сопровождаются либо выделением, либо поглощением тепла. Первые называются экзотермическими реакциями, вторые — эндотермическими. Так, реакция горения углерода с образованием углекислого газа сопровождается выделением тепла, а реакция разложения углекислого газа на кислород и углерод — поглощением. [c.12]

        Рассмотрим случай, когда в замкнутом сосуде протекает экзотермическая реакция. Теплота, выделяющаяся при реакции, может частично или полностью отводиться от системы за счет теплопроводности. Если теплота отводится вся, то условия проведения реакции будут изотермическими. В противном случае реагирующая система саморазогревается, реакция ускоряется и может произойти воспламенение или тепловой взрыв. Он назван тепловым, в отличие от других взрывов, которые происходят в результате цепных реакций. Возможность взрыва зависит, с одной стороны, от скорости выделения тепла при реакции, т. е. от скорости реакции и ее теплового эффекта, и, с другой стороны, от скорости теплоотвода от системы. Скорость теплоотвода связана с мате- [c.257]

        Химические реакции сопровождаются выделением или поглощением тепла. Реакции, сопровождающиеся выделением тепла, называются экзотермическими. Вследствие выделения тепла такие реакции, возникнув в одной точке объема, способны распространяться на всю массу реагирующих веществ. [c.33]

        В Замечаниях о природе взрыва Семенов [306, стр. 121] пишет, что, если в случае чисто цепного взрыва теплота есть следствие, а не причина взрыва , то в тепловом взрыве теплота есть одновременно и следствие и причина взрыва . Другими словами, причиной чисто цепного взрыва является самоускорение разветвленно-цепной реакции, которое может привести к взрыву при постоянной температуре (изотермический взрыв), и наблюдающееся в действительности повышение температуры есть следствие тепловыделения в экзотермических звеньях реакции. При тепловом ке взрыве горючая смесь воспламеняется в результате повышения температуры, вызванного передачей тепла извне (а также выделением тепла идущей реакцией). [c.489]


        Дифференциальный термический анализ позволяет получить некоторые интересные данные о механизме термического разрушения. Как уже Говорилось выше, разрушение каркаса сопровождается выделением тепла (экзотермический пик на термограмме), в то время как плавление кристаллических веществ — реакция обычно эндотермическая. Аналогичное поведение иногда наблюдается для некоторых минералов, в том числе для глин. Экзотермический характер разрушения кристаллов связан с большой поверхностной энергией цеолитов. При температуре разрушения удельная поверхность уменьшается и избыточная поверхностная энергия выделяется в виде [c.365]

        При понижении концентрации инертов. наблюдается обратная картина — возрастает скорость реакции и повышается температура. В этом случае возможны более неприятные последствия, так как с повышением температуры в некоторых процессах ускоряются сильно экзотермические побочные реакции. За счет выделения тепла этих реакций скорость процесса может настолько возрасти, что он становится неуправляемым. [c.34]

        При повышении концентрации инертных газов понижается концентрация сырья и скорость реакции. Так как тепловой режим экзотермического процесса поддерживается за счет реакционного тепла, то при замедлении реакции снижается температура процесса до установления определенного равновесия. При уменьшении концентрации инертных газов наблюдается обратная картина — возрастает скорость реакции и повышается температура. В этом случае в некоторых процессах ускоряются экзотермические побочные реакции. При выделении тепла этих реакций скорость процесса может настолько возрасти, что он становится неуправляемым. [c.39]

        При повышении температуры в системе будет происходить реакция, сопровождающаяся поглощением тепла (эндотермическая) С — А -Ь -)- В, Кр уменьшится, а концентрации веществ А п В увеличатся. Понижение температуры вызывает обратное действие. Будет протекать реакция с выделением тепла (экзотермическая) и величина Кр возрастет. Как мы увидим ниже, при термическом крекинге высокие температуры действительно благоприятствуют эндотермическим реакциям распада, а низкие — реакциям синтеза, происходящим с выделением тепла. [c.196]

        Внезапное выделение большого объема газов в пространстве, вначале заполненном жидким веществом, и расширение этих газов за счет тепла экзотермических реакций окисления дает взрывную волну громадного давления. [c.349]

        Наиболее типичным представителем аппаратов идеального вытеснения является трубчатка для полимеризации этилена высокого давления. Этилен под давлением 13 000—15 000 н/см (1300—1500 ат) непрерывно поступает во внутреннюю трубку аппарата типа труба в трубе (рис. 111.5), нагревается в верхних секциях (диаметр трубки 10 мм) до 430—440° К (160—170°С) паром давлением 80—100 н/см (8—10 ат), полимеризуется сначала в средних (диаметр 16 мм) и далее в нижних секциях (диаметр 24 мм) при 450—470° К (180—200° С) с выделением тепла экзотермической реакции, отводимого перегретой водой, и выводится в виде смеси этилена и полимера из нижней секции. На выходе эта смесь дросселируется до 2000—4000 н/см (200—400 ат) и поступает в обогреваемый отделитель 2, из которого незаполи-меризованный этилен выводится в систему очистки и возврата, а полимеризат с остатками газа вторично дросселируется до 30— 60 н/сж (2—5 ати) и направляется в шнек-приемник 3. В верхней конической части приемника происходит дополнительное газовы-деление (стр. 123). Из нижней части приемника расплав полимера выводится в форме жгута. [c.82]

        Ранее было показано, что системы с паименьщей энергией связи являются и наиболее устойчивыми. Следовательно, можно ожидать, что химические реакции будут протекать в том направлении, которое приведет к выделению тепла (экзотермические реакции), так как только в этих условиях продукты реакции будут иметь более низкую энергию, чем исходные вещества. Это предсказание чаще всего оправдывается, а экспериментальные наблюдения, кроме того, показывают, что легче других протекают реакции с больщим экзотермическим эффектом. Например, щелочные металлы, которые имеют большую теплоту окисления, энергично окисляются на воздухе при обычной температуре, тогда как окисление тяжелых металлов с меньшими теплотами окисления протекает только при нагревании. [c.284]

        В химической технологии процессы протекают как с выделением тепла — экзотермические реакции, так и с поглощением тепла — эндотермические реакции. Если реакция идет с выделением тепла и для поддержания температурных условий процесса используется тепло самой реакции (без затраты тепла, взятого со стороны), то такой процесс называется автотермическим. Например, окисление ЗОг в 50з идет по реакции 2502-1-02 250з + Р. Тепла (Q), выделяемого при этом, достаточно для того, чтобы в контактном аппарате поддерживать необходимую температуру. Но многие экзотермические реакции в химической технологии протекают с недостагочным выделением тепла, необходимого для автотермичности процесса, и поэтому требуется дополнительный расход тепла для поддержания необходимых температурных условий процесса. [c.22]

        Принципом Ле-Шателье удобно пользоваться при оценке направлений геохимических процессов в залежи [23, 28, 36]. По этому принципу Э. Б. Чекалюк заключает, что повышение температуры смещает равновесие во всех случаях в сторону эндотермических реакций, идущих с поглощением тепла, т. е. препятствующих повышению температуры системы. Понижение температуры системы сдвигает реакцию в сторону образования продуктов с выделением тёпла (экзотермические реакции). [c.91]

        Из уравнений (12) и (13) следует, что повышение температуры смещает равновесие в сторону реакции, идущей с поглощением тепла (эндотермически), а охлаждение сдвигает его в сторону реакции, идущей с выделением тепла (экзотермически). Таким образом, выход продуктов реакции с повышением температуры при протекании экзотермических процессов уменьшается, а эндотермических — растет. [c.130]

        ДС — положительная величина, и реакция будет протекать самопроизвольно в сторону распада продуктов и образования исходных веществ. Таким образом, химическое сродство, мерой которого слухприроды реагирующих веществ, но и от их парциальных давлений, изменяясь от —оо до +оо, проходя через нуль при равновесии. Ранее полагали, что мерой химического сродства является тепловой эффект реакции ДЯ и что самопроизвольно идут лишь реакции, соироволвыделением тепла (экзотермические). Это неправильно, так как существуют самопроизвольные реакции, сопровождающиеся поглощением тепла (процессы растворения некоторых солей в воде). [c.29]

        В случае экзотермических реакций, к которым относятся все реакции горения топлив, всегда существует такая температура, по достижении которой скорость выделения тепла от реакции превышает скорость теплоотдачи от реагирующего газа через стенки сосуда. Таким образод], в результате химической реакции ]юзрастает температура горючей смеси, а в результате повышения температуры возрастает скорость реакции и тепловыделения. Так создается непрерывное, нарастающее во времени увеличение скорости реакции и повышение температуры газа, пока не будет достигнута очень большая и неконтролируемая скорость тепловыделения, характеризующая воспламенение. По определению Вант-Гоффа, температура воспламенения есть такая температура, при которой начальная потеря тепла, обусловленная теплопроводностью, равна теплоте, которую за то Hie время образует (химическое) превращение (42 . [c.8]

        Теплота нейтрализации. Установлено, что нейтрализация одного грамм-эквивалента любой сильной кислоты любым сильным основанием в достаточно разбавленных водных растворах сопровождается почти одинаковым экзотермическим тепловым эффектом, при 25° незначительно отклоняющимся от значения —13 360 кал1г-экв. Именно такое выделение тепла соответствует реакции образования одного моля жидкой воды из гидратированных ионов водорода и гидроксила  [c.47]


    Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения.

    Любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии в виде теплоты.

    По признаку выделения или поглощения теплоты различают экзотермические и эндотермические реакции.

    Экзотермические реакции – такие реакции, в ходе которых тепло выделяется (+Q).

    Эндотермические реакции – реакции, при протекании которых тепло поглощается (-Q).

    Тепловым эффектом реакции (Q) называют количество теплоты, которое выделяется или поглощается при взаимодействии определенного количества исходных реагентов.

    Термохимическим уравнением называют уравнение, в котором указан тепловой эффект химической реакции. Так, например, термохимическими являются уравнения:

    Также следует отметить, что термохимические уравнения в обязательном порядке должны включать информацию об агрегатных состояниях реагентов и продуктов, поскольку от этого зависит значение теплового эффекта.

    Расчеты теплового эффекта реакции

    Пример типовой задачи на нахождение теплового эффекта реакции:

    При взаимодействии 45 г глюкозы с избытком кислорода в соответствии с уравнением

    C6H12O6(тв.) + 6O2(г) = 6CO2(г) + 6H2O(г) + Q

    выделилось 700 кДж теплоты. Определите тепловой эффект реакции. (Запишите число с точностью до целых.)

    Решение:

    Рассчитаем количество вещества глюкозы:

    n(C6H12O6) = m(C6H12O6) / M(C6H12O6) = 45 г / 180 г/моль = 0,25 моль

    Т.е. при взаимодействии 0,25 моль глюкозы с кислородом выделяется 700 кДж теплоты. Из представленного в условии термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль глюкозы с кислородом образуется количество теплоты, равное Q (тепловой эффект реакции). Тогда верна следующая пропорция:

    0,25 моль глюкозы — 700 кДж

    1 моль глюкозы — Q

    Из этой пропорции следует соответствующее ей уравнение:

    0,25 / 1 = 700 / Q

    Решая которое, находим, что:

    Q = 2800 кДж

    Таким образом, тепловой эффект реакции составляет 2800 кДж.

    Расчёты по термохимическим уравнениям

    Намного чаще в заданиях ЕГЭ по термохимии значение теплового эффекта уже известно, т.к. в условии дается полное термохимическое уравнение.

    Рассчитать в таком случае требуется либо количество теплоты, выделяющееся/поглощающееся при известном количестве реагента или продукта, либо же, наоборот, по известному значению теплоты требуется определить массу, объем или количество вещества какого-либо фигуранта реакции.

    Пример 1

    В соответствии с термохимическим уравнением реакции

    3Fe3O4(тв.) + 8Al(тв.) = 9Fe(тв.) + 4Al2O3(тв.) + 3330 кДж

    образовалось 68 г оксида алюминия. Какое количество теплоты при этом выделилось? (Запишите число с точностью до целых.)

    Решение

    Рассчитаем количество вещества оксида алюминия:

    n(Al2O3) = m(Al2O3) / M(Al2O3) = 68 г / 102 г/моль = 0,667 моль

    В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 4 моль оксида алюминия выделяется 3330 кДж. В нашем же случае образуется 0,6667 моль оксида алюминия. Обозначив количество теплоты, выделившейся при этом, через x кДж составим пропорцию:

    4 моль Al2O3 — 3330 кДж

    0,667 моль Al2O3 — x кДж

    Данной пропорции соответствует уравнение:

    4 / 0,667 = 3330 / x

    Решая которое, находим, что x = 555 кДж

    Т.е. при образовании 68 г оксида алюминия в соответствии с термохимическим уравнением в условии выделяется 555 кДж теплоты.

    Пример 2

    В результате реакции, термохимическое уравнение которой

    4FeS2(тв.) + 11O2(г) = 8SO2(г) + 2Fe2O3(тв.) + 3310 кДж

    выделилось 1655 кДж теплоты. Определите объем (л) выделившегося диоксида серы (н.у.). (Запишите число с точностью до целых.)

    Решение

    В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 8 моль SO2 выделяется 3310 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 1655 кДж теплоты. Пусть количество вещества SO2, образовавшегося при этом, равняется x моль. Тогда справедливой является следующая пропорция:

    8 моль SO2 — 3310 кДж

    x моль SO2 — 1655 кДж

    Из которой следует уравнение:

    8 / х = 3310 / 1655

    Решая которое, находим, что:

    x = 4 моль

    Таким образом, количество вещества SO2, образовавшееся при этом, составляет 4 моль. Следовательно, его объем равен:

    V(SO2) = Vm ∙ n(SO2) = 22,4 л/моль ∙ 4 моль = 89,6 л ≈ 90 л (округляем до целых, т.к. это требуется в условии.)

    Больше разобранных задач на тепловой эффект химической реакции можно найти здесь.

    Тепловой эффект химических реакций | Подготовка к ЦТ и ЕГЭ по химии

    Чтобы поделиться, нажимайте

    При протекании любых химических реакций происходит разрыв химических связей между атомами в молекулах одних веществ и образование химических связей между атомами в молекулах других веществ. Разрыв химических связей связан с затратами энергии, а образование новых химических связей приводит к выделению энергии. Суммы энергий всех разорванных и всех образованных связей не являются равными, поэтому все реакции проходят либо с выделением, либо с поглощением энергии. Энергия может выделяться или поглощаться в виде звуковых волн, света, работы расширения или сжатия и т.п. В большинстве случаев энергия химической реакции выделяется или поглощается в виде тепла.
    Выделение или поглощение теплоты при протекании химической реакции называют тепловым эффектом реакции и обозначают буквой Q. 

    Реакции, при протекании которых теплота выделяется и передается окружающей среде, называют экзотермическими, а те, при протекании которых теплота поглощается из окружающей среды, называют эндотермическими. Экзотермическим реакциям отвечает положительный тепловой эффект +Q, а эндотермическим – отрицательный тепловой эффект -Q .

    Уравнения химических реакций, в которых приведен тепловой эффект реакции, называют термохимическими. В термохимических уравнениях указывают агрегатное со­стояние веществ (кристаллическое, жидкое, газообразное и т. д.) и могут стоять дробные коэффициенты.
    Тепловой эффект реакции зависит от температуры и давления, поэтому, как правило, его приводят для стандартных условий, т. е. тем­пературы 298 К и давления 101,3 кПа.

    Тепловой эффект химической реакции рассчитывают по термохимическому уравнению. Представленное ниже термохимическое уравнение реакции сгорания водорода в кислороде:
    H2(г) + 1/2 O2(г) = H2О(ж) + 286 кДж
    показывает, что на 1 моль сгоревшего водорода или на 1 моль образовавшейся воды выделяется 286 кДж теплоты (Q = 286 кДж,  Δ Н= -286 кДж). Эта реакция является экзотермической и характеризуется значительным тепловым эффектом. Недаром водород считается эффективным топливом будущего.

    При образовании любого соединения выделяется (поглощается) столько же энергии, сколько поглощается (выделяется) при его распаде на исходные вещества.
    Поэтому реакция разложения воды электрическим током требует затрат энергии и является эндотермической:
    H2О(ж) = H2(г) + 1/2 O2(г)  – 286 кДж (ΔH1 = + 286 кДж).
    Это является следствием закона сохранения энергии.

    Большинство термохимических расчетов основано на важнейшем законе термохимии, которым является закон Гесса. Этот закон, установленный русским ученым Г.И. Гессом в 1840 г., называют также основным  законом термохимии.

    Этот закон гласит:
    тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояний веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.

    Например, тепловой эффект реакции окисления углерода (графит) в оксид углерода (IV) не зависит от того, проводится ли это окисление в одну стадию (при непосредственном сжигании углерода) до углекислого газа:

    С(тв) + О2 (г)    =   СО2 (г) ,   ΔH1         реакция 1,

    или реакция протекает через промежуточную стадию образования оксида углерода (II):

    С(тв) + ½О2 (г)    =   СО (г) ,   ΔH2        реакция 2

    с последующим дожиганием угарного газа в углекислый газ:

    СО (г) + ½О2 (г)    =   СО2 (г) ,   ΔH3     реакция 3.

    При обоих способах проведения процесса система переходит из одного и того же начального состояния (графит) в одно и то же конечное состояние оксид углерода (IV). В соответствии с законом Гесса тепловой эффект реакции 1 равен сумме тепловых эффектов реакций 2 и 3:

    ΔH1= ΔH2 + ΔH3.

    Используя закон Гесса можно вычислить тепловой эффект промежуточной стадии реакции, если известны общий тепловой эффект реакции и тепловые эффекты других ее промежуточных стадий.

    Примеры решения задач на тепловой эффект:

    Также вы можете посмотреть ВИДЕО-уроки на эту тему:

    И выполнить задания из ЦТ и ЕГЭ на эту тему вы можете здесь

    А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ, ЦТ и РТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

    Тест по химии Химические реакции 8 класс

    Тест по химии Химические реакции 8 класс с ответами. Тест содержит 2 части. В части 1 — 15 заданий базового уровня. В части 2 — 3 задания повышенного уровня.

    Часть 1

    1. К химическим реакциям относится явление

    1) испарение воды
    2) притягивание железа к магниту
    3) растворение сахара в воде
    4) взаимодействие CaСO3 с соляной кислотой

    2. К химическим реакциям относится явление

    1) пропускание углекислого газа через известковую воду
    2) центрифугирование смеси
    3) дистилляция воды
    4) вытягивание проволоки

    3. Верны ли следующие суждения? А. Реакция разложе­ния оксида ртути (II) — это экзотермическая реакция. Б. Экзотермическая реакция протекает с выделением теплоты.

    1) верно только А
    2) верно только Б
    3) верны оба суждения
    4) оба суждения неверны

    4. Верны ли следующие суждения?

    А. Эндотермическая реакция протекает с поглощением теплоты.
    Б. Реакции горения — это экзотермические реакции.

    1) верно только А
    2) верно только Б
    3) верны оба суждения
    4) оба суждения неверны

    5. Экзотермическая реакция — это реакция, протекающая

    1) с выделением газа
    2) с образованием осадка
    3) с выделением теплоты
    4) с поглощением теплоты

    6. Эндотермическая реакция — это реакция, протекающая

    1) с образованием осадка
    2) с выделением газа
    3) с выделением теплоты
    4) с поглощением теплоты

    7. Приставка «экзо» означает

    1) налево
    2) внутрь
    3) наружу
    4) направо

    8. Приставка «эндо» означает

    1) наружу
    2) внутрь
    3) направо
    4) налево

    9. В ходе химической реакции количество вещества про­дуктов реакции

    1) только увеличивается
    2) только уменьшается
    3) не меняется
    4) может как увеличиваться, так и уменьшаться

    10. В ходе химической реакции количество вещества ис­ходных веществ

    1) только увеличивается
    2) только уменьшается
    3) не меняется
    4) может как увеличиваться, так и уменьшаться

    11. Верны ли следующие суждения?

    А. Выпадение осадка свидетельствует о протекании химической реакции.
    Б. Чем больше площадь соприкосновения реагентов, тем быстрее идет химическая реакция.

    1) верно только А
    2) верно только Б
    3) верны оба суждения
    4) оба суждения неверны

    12. Верны ли следующие суждения?

    А. Отсутствие выде­ления газа свидетельствует об отсутствии химической реакции.
    Б. Изменение окраски раствора — это при­знак химической реакции.

    1) верно только А
    2) верно только Б
    3) верны оба суждения
    4) оба суждения неверны

    13. Верны ли следующие суждения?

    А. Выделение тепло­ты свидетельствует о протекании химической реакции.
    Б. Испарение жидкой воды — это химическая реак­ция.

    1) верно только А
    2) верно только Б
    3) верны оба суждения
    4) оба суждения неверны

    14. Верны ли следующие суждения?

    А. Измельчение ве­щества и нагревание — это признаки химической ре­акции.
    Б. Горение — это экзотермическая реакция.

    1) верно только А
    2) верно только Б
    3) верны оба суждения
    4) оба суждения неверны

    15. Верны ли следующие суждения?

    А. Для эндотермиче­ских реакций необходимо нагревание на протяжении всей реакции.
    Б. Измельчение вещества и нагрева­ние — это условия протекания реакции.

    1) верно только А
    2) верно только Б
    3) верны оба суждения
    4) оба суждения неверны

    Часть 2

    1. Среди перечисленных понятий выберите те, которые относятся к химической реакции:

    1) кипение воды,
    2) горение магния,
    3) разложение оксида ртути (II),
    4) поглощение теплоты,
    5) взаимодействие железа и серы,
    6) нагревание.

    Ответ дайте в виде последователь­ности цифр в порядке их возрастания.

    2. Среди перечисленных понятий выберите те, которые относятся к признакам химической реакции:

    1) выде­ление газа,
    2) горение магния,
    3) нагревание,
    4) по­глощение теплоты,
    5) появление запаха,
    6) изменение цвета вещества или раствора.

    Ответ дайте в виде после­довательности цифр в порядке их возрастания.

    3. В двигателе внутреннего сгорания идет химическая реакция компонентов бензина с кислородом воздуха. Октановое число вещества характеризует его детона­ционную стойкость, то есть его способность сжиматься без самовоспламенения. Чем выше октановое число вещества, тем сильнее можно сжимать его пары с ки­слородом, тем выше будет производительность двига­теля. Октановое число смеси — это среднее значение октановых чисел компонентов, рассчитанное с учетом доли каждого компонента. Так, октановое число смеси 20% гексана (о.ч. = 25) и 80° циклогексана (о.ч. = 83) равно 0,2 · 25 + 0,8 · 85 = 5 + 68 = 73. В ответе напи­шите октановое число смеси 25% пентана (о.ч. = 62) и 75% бензола (о.ч. = 106).

    Ответы на тест по химии Химические реакции 8 класс
    Часть 1
    1-4
    2-1
    3-2
    4-3
    5-3
    6-4
    7-3
    8-2
    9-1
    10-2
    11-3
    12-2
    13-1
    14-2
    15-3
    Часть 2
    1-235
    2-156
    3-95

    Выделение тепла

    Выделение тепла в процессе дыхания следует рассматривать как фактор, влияющий на температурный режим хранения. Количество выделяемого тепла можно определить по интенсивности дыхания, которая возрастает по мере повышения температуры (табл. 23). Скорость дыхания продукции варьирует в значительных пределах. У шпината она настолько высока, что при температуре хранения 4,4° С, если тепло не будет удаляться, его температура в течение 5 дней может превысить 38° С. Это представляет серьезную проблему при перевозках в том случае, если не обеспечена вентиляция внутри упаковки.[ …]

    Выделение тепла при сгорании 1 моля углеводородов повышается с увеличением их молекулярной массы, для жидких углеводородов оно будет иметь приблизительно постоянное значение 44,4 кДж/г. Однако это не означает, что все углеводороды являются хорошим топливом для двигателя внутреннего сгорания. Эффективность, с которой тепло может быть преобразовано в механическую работу двигателя, определяется скоростью распространения пламени. Углеводороды с различной молекулярной структурой отличаются характером горения в двигателе.[ …]

    Общее выделение тепла составляет 3400—4000 кДж/(кВт-ч) (от охлаждающей воды, мясляной смазки, выхлопных газов).[ …]

    С учетом выделения тепла от водителя, которое принято равным 150 ккал/ч, общие поступления тепла в кабину составят для первого и второго вариантов соответственно 1280 и 313 ккал/ч.[ …]

    В результате выделения тепла нейтрализации и подачи острого пара температура жидкости в нейтрализаторе доходит до 85—90°.[ …]

    Реакция (ХХ-5) идет с выделением тепла, однако для более полного извлечения S03 по мере расхода аммиака пульпу постепенно подогревают до 90—95° С к концу выщелачивания, которое длится 45 мин.[ …]

    Все эти реакции идут с выделением тепла, поэтому температура газа повышается до 690—730 °С в зависимости от содержания кислорода в поступающих на очистку хвостовых газах. С целью поддержания температуры выходящих из реактора каталитической очистки газов постоянной в него подают дополнительно либо воздух, либо природный газ. Выходящий из реактора очищенный газ содержит не более 0,005 % (об.) оксидов азота и не более 0,1 % (об.) оксида углерода.[ …]

    Для машинного зала при выделении тепла двигателями в количестве, превышающем теплопотери помещения, необходимый обмен воздуха определяется расчётом, а при отсутствии избытков тепла принимается однократным в течение 1 ч.[ …]

    Рассчитаны количество тепла О, выделяемое при окислении сероводорода, энергозатраты 03 на перегрев смеси паров серы и сероводорода и общий энергетический баланс 03=01+02. Повышение концентрации сероводорода в исходном газе приводит к увеличению выделения тепла в процессе окисления (рис. 4.26). При этом энергозатраты на дополнительный перегрев паров реакции окисления уменьшаются. Общий энергетический баланс остается положительным и является избыточным для данного процесса. При повышении температуры до 300°С энергозатраты снижаются. Дальнейшее повышение температуры приводит к снижению выхода продукта, видимо, из-за пере-окисления сероводорода.[ …]

    Реакция проходит с большим выделением тепла.[ …]

    Повреждения мембран вследствие выделения тепла обнаруживали в местах, где пакет касается стяжек. Для предотвращения этого на стержневые стяжки были надеты трубки из ПВХ. В первые месяцы работы наблюдалось необычное понижение эффективности анионитовых мембран первых ступеней, по-видимому, из-за разрушения их гидразином, содержащимся в воде котлов.[ …]

    Основными вредностями являются выделения тепла от оборудования, освещения и людей.[ …]

    Окисление осадка сопровождается выделением тепла. При влажности осадка около 96 % выделенного тепла достаточно для самоподдержания температурного режима и основная энергия затрачивается на подачу сжатого воздуха.[ …]

    Другая проблема связана с огромным выделением тепла при ядерном взрыве. Бомбардировки Хиросимы и Нагасаки показали, что при взрыве образуется огненный шар, состоящий из раскаленных газов. При взрыве бомбы мощностью 20 Мт тротилового эквивалента этот огненный шар вблизи земли достигает диаметра около 7 км. Вследствие расширения горячего воздуха остается слишком мало кислорода для полного сгорания органических материалов, в результате чего образуются огромные количества мельчайших частиц сажи. Высказываются предположения и делаются предварительные расчеты степени загрязнения атмосферы сажей после ядерных взрывов различной мощности. Выводы на основе подобных моделей различны, так как весьма различны первоначальные условия для расчетов. Так, например, результатом взрывов могут быть лесные пожары, пожары нефтехранилищ и нефтяных месторождений и т.д. В каждом подобном случае все северное полушарие может быть окутано облаками сажи. Однако остается неустановленным, какая доля солнечной энергии будет поглощаться этими сажевыми облаками и как долго они будут покрывать небо. Согласно одной из предложенных моделей понижение температуры на поверхности Земли будет проявляться по-разному, причем этот эффект летом будет выражен сильнее, чем зимой. Однако можно считать малосущественным, понизится ли летом температура до 0 °С или она останется на уровне 5 °С или даже 10 “С. Все равно при этих температурах фрукты летом не будут вызревать, а все сельскохозяйственные культуры будут настолько угнетены, что практически не может идти речи об урожае. Всеобщий голод может возникнуть и без так называемой «ядерной зимы» с ее длительными морозами. Понижение температуры сильно повлияет на природные экосистемы. Общее понижение температуры, если даже оно составит «только» 5 °С, внесет глубокие климатические изменения. Сейчас исходят из того, что изменения климата наблюдаются уже при изменении температуры на 0,8 °С и более.[ …]

    Полимеризация пропилена протекает с выделением тепла, тепловой эффект составляет около 58,7 кДж/моль. Тепло полимеризации отводится через водяную рубашку реактора без применения специальных методов отвода тепла (кипение растворителя, циркуляция газа и др.).[ …]

    Так как данная реакция сопровождается выделением тепла, то, по известному правилу, с повышением температуры равновесие будет передвигаться в сторону увеличения в газовой смеси СО и СН3ОН, и числовое значение константы равновесия при повышении температуры должно уменьшаться.[ …]

    Уротропин хорошо растворяется в воде с выделением тепла; водные растворы его имеют щелочную реакцию. Технический уротропин следует хранить в чистых, сухих складских помещениях.[ …]

    Поглощение воды древесиной протекает с выделением тепла от 14,6 до 19,6 ккал/кг древесины.[ …]

    Если в результате развития химических превращений горючей смеси скорость выделения тепла превысит скорость отвода тепла в окружающую среду с учетом всех форм энергетического обмена с ней, или скорость зарождения активных центров реакции превысит скорость их гибели, то при определенном значении температуры или концентрации активных продуктов начнется прогрессивное самоускорение реакции до взрывной — воспламенение.[ …]

    Набухание в действительности состоит из двух стадий: гидратации, сопровождающейся выделением тепла и практически не изменяющей объема студня, и собственно набухания, не сопровождающегося выделением тепла, но связанного с поглощением большого количества жидкости.[ …]

    Необходимо подчеркнуть, что рассмотренная модель является существенно нестационарной. Выделение скрытой теплоты при затвердевании и плавлении базальта значительно повышает тепловую инерционность среды и может иметь определяющее значение для формирования осевого очага магмы в разумные интервалы времени. Численные расчеты показали, что без учета скрытого тепла плавления кровля камеры поднималась от исходной глубины 7 км всего лишь на 0,5-0,7 км даже по прошествии 100 тыс. лет, тогда как в варианте с учетом скрытой теплоты к этому времени она поднималась на 5,5 км и устанавливалась на глубине около 1,5 км от поверхности дна, т.е. близко к своему “стационарному” пределу. Аналогично, если погружение кровли камеры на 1 км в модели ее остывания с учетом теплоты плавления достигалось за 13-15 тыс. лет, то в модели остывания без выделения тепла плавления та же амплитуда погружения кровли остывающей камеры достигалась всего лишь через 5-7 тыс. лет [25].[ …]

    Светящимися составами называют вещества, обладающие способностью излучать в темноте свет без заметного выделения тепла. В промышленности светящиеся составы называют сокращенно светосоставами. Все виды свечения без выделения тепла (холодное свечение) называют люминесценсией. Если люминесценция появляется только во время возбуждения светящегося тела, ее называют флуоресценцией. Примером флуоресценции может служить свечение флуоресцеина при его освещении. Если же люминесценсия продолжается некоторое время и после прекращения возбуждения ее называют фосфоресценцией. Примером фосфоресценсии может служить свечение сернистого цинка или других светосоставов в темноте после их предварительного облучения.[ …]

    Уротропин кристаллизуется из спирта в виде бесцветных блестящих ромбоэдров, в вакууме возгоняется почти без разложения, с воде растворяется с выделением тепла и с образованием гексагидрата. В теплой воде уротропин менее растворим, чем в холодной, а в этиловом спирте, наоборот, уротропин больше растворим в горячем, чем в холодном.[ …]

    В насосных станциях должна предусматриваться вентиляция для приемных резервуаров с 5—6-кратным обменом воздуха в час, а для машинного зала с учетом выделения тепла от двигателей (по расчету).[ …]

    Следует отметить, что слагаемые теплового баланса, входящие в это уравнение, следует учитывать алгебраически, т. е. с положительным знаком при выделении тепла в кабину и с отрицательным при отводе тепла из нее наружу.[ …]

    Идеальным было бы превращение одного чистого вида энергии — солнечного излучения -сразу в другой вид энергии — в электроэнергию. Без всяких промежуточных стадий, без выделения тепла и дыма.[ …]

    В самом начале XX в. было открыто большое космическое явление в веществе самой планеты (§ 19, 20) — источник планетной (земной) энергии, который оказался достаточным источником тепла для объяснения основных геологических явлений: нахождение среди атомов химических элементов таких, которые непрерывно, без всякой видимой для нас причины, распадаются закономерно в ходе времени с выделением тепла, причем нет никаких сил на Земле, которые могли бы менять темп этого распада. Это было открыто в 1903 г. П. Кюри (1859— 1906) и Л. Лабордом в Париже.[ …]

    В нагреваемых извне установках, таких, как описанная выше, принудительная теплопередача осуществляется и через стенки сосуда и массу мусора. Альтернативный процесс включает выделение тепла непосредственно внутри слоя мусора путем введения в него окислителя в количествах, достаточных для нагревания отходов до температур пиролиза, но недостаточных для полного сжигания продуктов пиролиза. Этот тип «окислительного» пиролиза был осуществлен в нескольких процессах.[ …]

    На сводную диаграмму рис. 280 нанесен годовой ход элементов внешнего теплового баланса и некоторых других характеристических величин. Кривая 1 выражает годовой ход поступления солнечного тепла в прямом потоке солнечных лучей и в диффузном потоке от облаков. Она вычислена на основании диаграммы рис. 236, построенной для различных широт и на основании приближенного учета коэффициента использования по примеру рис. 238. Здесь пренебрегается потерями тепла на отражение от поверхности воды, льда, снега и тем самым до некоторой степени компенсируется отсутствие данных о выделении тепла при конденсации водяного пара на поверхности моря, нередкой в этих широтах. Годовой ход температуры воздуха выражает кривая 2, причем масштаб ее ординат нанесен справа от диаграммы. Кривая 3 представляет изменения толщины ледяного покрова в сантиметрах (цифры, проставленные слева от диаграммы, показывают и эту толщину, и количество калорий, теряемых за сутки с квадратного сантиметра поверхности моря). Лед образовался около 20 октября. Его сплошной слой перестал существовать около 8 июля следующего года, после чего по поверхности моря плавали лишь отдельные льдины, продолжавшие таять до конца сентября.[ …]

    Недостатком алюминиево-воздушного топливного элемента являете значительное внутреннее сопротивление; при ЭДС, равной 2,7В, рабочее нг пряжение элемента составляет всего 1,7 В, что приводит к выделению тепл на внутреннем сопротивлении, поэтому через элемент продувается воздух.[ …]

    В Харьковском инженерно-строительном институте, Южгипроцементе и других организациях при затворении вяжущих веществ омагниченной водой наблюдали более быстрое повышение температуры и интенсивное выделение тепла в процессе твердения по сравнению с аналогичными опытами при использовании исходной воды. Эти данные не находятся в противоречии с отмеченным в работах [70, 116] уменьшением абсолютных теплот растворения и гидратации.[ …]

    От размеров удельной поверхности зависит величина поверхностной энергии, с которой связаны явления сорбции паров воды, газов и молекул других веществ. С поверхностной энергией дисперсных тел связан тепловой эффект — выделение тепла при их смачивании, который называется теплотой смачивания.[ …]

    Описанные выше три реакции являются эндотермическими, и в порядке уменьшения эндотермнчности они располагаются в следующий ряд: метилирование целлюлозы, образование метилового спирта, образование деметилового эфира. Однако вследствие выделения тепла при разбавлении и нейтрализации щелочи суммарный процесс экзотермичен.[ …]

    Из рассмотренного выше следует, что максимальная концентрация вредных веществ обратно пропорциональна не первой степени высоты здания, а высоте здания в степени 2/3, т. е. с увеличением высоты здания максимальная концентрация уменьшается в меньшее число раз, чем это предполагалось ранее; при малых выделениях тепла в цехах (меньше 23 Вт/м3) концентрации в приземном слое могут возрасти до концентрации в воздухе, уходящем через фонари, и поэтому в местностях со значительной повторяемостью штиля аэрационные фонари над такими цехами ставить не следует.[ …]

    Содержащийся в циркулирующем паре сероводород является не только одним из корродирующих агентов. Если он контактирует с металлической насадкой или другой металлической поверхностью, которая недостаточно, неравномерно или совсем не орошается щелочным раствором, то образуется пирофорное сернистое железо. При соприкосновении с кислородом воздуха сернистое железо быстро окисляется с выделением тепла и приобретает при этом бурую окраску. Критическая температура (начало самовозгорания) пирофорных отложений лежит в пределах 50—80° С. При саморазогревании пирофорных отложений вначале появляется голубой дымок, затем синее пламя или местное свечение очага окисления, температура которого достигает 600—700° С.[ …]

    В отличие от пиролиза при газификации получаются частично окисленные газы (СО, альдегиды, фенолы, эфиры, кислоты, углеводороды, в том числе ГТАУ и т. д.) благодаря восстановительным реакциям, в которые вступают продукты полного окисления, такие, как С02, Н20 , НС1 и другие, с углеродом или водородом, содержащимися в отходах, а также за счет неполного или частичного окисления углерода отходов. Газификация может протекать как с подводом тепла (эндотермические реакции), Так и с выделением тепла (экзотермические реакции).[ …]

    Однако даже при переводе всех АЭС Европы на замкнутый цикл количество РАО значительно превышает мощности перерабатывающих их предприятий. К 2000 г. в Европе уже было накоплено около 6 тыс. т высокоактивных РАО, в США таких РАО накоплено не менее 20 тыс. т. При открытом топливном цикле для обезвреживания РАО используется так называемая многобарьерная технология. РАО выдерживаются во временных хранилищах на территории АЭС под водой в течение 2-10 лет. За это время примерно в 1000 раз снижается выделение тепла и в 100 раз понижается радиоактивность. Далее после упаковки (остекловывание, смешивание с битумом, бетоном) РАО в течение 30—50 лет находятся под наблюдением во временных хранилищах на глубине 5-10 м, после чего возможно их окончательное захоронение в прочные геологические формации (предпочтительнее — пласты каменной соли).[ …]

    Основными процессами, управляющими тектонической активностью Земли, могут быть только те энергетические процессы, которые в наибольшей степени снижают потенциальную (внутреннюю) энергию нашей планеты и системы Земля-Луна. При этом снижение потенциальной энергии происходит за счет ее перехода в тепловую, или кинетическую, энергию движения земных масс — конвекцию, дрейф литосферных плит, горообразование и т.д. В свою очередь, любые перемещения земных масс также сопровождаются диссипацией кинетической энергии и выделением тепла. Это тепло приводит к частичному расплавлению вещества верхней мантии (астеносферы) под рифтовыми трещинами, а также над субдуцирующей литосферой, питая своей энергией магматизм Земли. Однако все это тепло в конце концов постепенно рассеивается и теряется в космосе с тепловым излучением нашей планеты.[ …]

    Вторичные реакции, протекающие при пиролизе, весьма многочисленны: изомеризация парафиновых цепей, нафтеновых циклов и алкильных групп алкилароматических углеводородов; циклизация и дегидроциклизация олефинов с шестью и более атомами углерода; циклизация диенов; полимеризация олефинов и диенов; конденсация ароматических углеводородов. В результате всех этих реакций образуются многочисленные ценные вещества, входящие в состав пиролизной смолы. Вторичные реакции в противоположность реакциям расщепления идут с выделением тепла и уменьшением объема, поэтому их протеканию благоприятствуют повышение давления и сравнительно невысокие температуры. Кроме указанных продуктов при пиролизе образуются продукты уплотнения — кокс. Для снижения коксобразования пиролиз проводят с добавлением водяного пара.[ …]

    В полеводстве все виды работ (пахота, посев, уборка урожая и др.) выполняются на открытом воздухе, а рабочим местом большинства механизаторов являются кабины машин. Сельскохозяйственные работы в переходные периоды (весна, осень) иногда выполняются в условиях пониженных температур воздуха, под дождем. Это может быть причиной заболеваний, в этиологии которых простудный фактор и охлаждение тела играют ведущую роль. При работе на тракторах и других машинах и механизмах температура воздуха в закрытых кабинах достигает 35—37 °С вследствие выделения тепла при работе двигателя и влияния солнечного излучения. В этих условиях возможны перегревы, солнечный удар.[ …]

    Переходя к консументам, прежде всего следует сказать, что им, как животным, свойственна активная выработка кинетической энергии. Прежде всего это выражается в том, что большинство из них активно двигается, причем даже те животные, что впадают в зимнюю спячку, не прекращают полностью своих двигательных функций. Источником этой энергии является потенциальная энергия органических молекул, потребляемых в составе пищи. Значительная часть потребленной пищи разрушается с высвобождением энергии, необходимой для обеспечения жизненных функций организма и которая в конечном счете теряется при выделении тепла телом организма.[ …]

    При горючем фильтрующем материале наличие в фильтре пыли с низкой температурой воспламенения является опасным. Аэрозоли, возникающие в некоторых процессах при производстве бериллия, содержат органическую, неорганическую и металлическую пыль, температура воспламенения которой ниже 200° С. Искры с невысокой температурой могут вызвать воспламенение пыли. Если фильтр снаряжен асбесто-хлопковым материалом, то может произойти полное разрушение среды и возгорание самого фильтра. В этих условиях, если температура газа превышает 1000° С, происходит сгорание металлической пыли со значительным выделением тепла; возможно возгорание алюминиевых разделителей в фильтре, т. е. полнейшее разрушение фильтра. Если материал фильтра негорючий (например, стеклянная бумага) и рядом с ним не расположены предфильтры с горючей средой, то при забивании фильтра указанной выше пылью воспламенение нежелательно, так как при этом температура возрастет настолько, что или загорится металлический порошок или разрушится фильтр.[ …]

    И человек не может совсем уйти от них. По условиям труда или быта ему нередко приходится покидать привычные климатические условия и переселяться из умеренной зоны в полярную или тропическую, идти на разведку в горы или пустыни, пребывать и работать там длительное время. Иногда приходится трудиться ка открытом воздухе в любую погоду летом и зимой, например при строительных и монтажных работах. Человек трудится в горячих цехах (мартеновских, прокатных, литейных), в химической, цементной, фарфорово-фаянсовой и стекольной промышленности, где выделение тепла превышает 67 кДж на 1 м3 объема помещения. Конечно, там существует охрана труда, есть термоизоляция, экраны, воздушные души со скоростью движения воздуха 5 — 6 м/с, рациональный питьевой режим (газированные воды, содержащие 0.3—0.5 % поваренной соли), но все-таки горячий цех остается горячим цехом. А в XIX в. рабочим на фарфоровых заводах приходилось по 20—25 мин трудиться при температуре до 175 °С (конечно, не без вреда для здоровья).[ …]

    При таком способе изготовления смесей их выпускают в гранулированном виде, что обеспечивает хорошую их рассеваемость и облегчает применение локальным способом при посеве и посадке растений (в рядки, лунки, борозды). Эти удобрения называются уже сложно-смешанными. Для приготовления их берут в желательной пропорции отвешенные количества простых или сложных порошковидных удобрений (простого или двойного суперфосфата, аммофоса или диаммофоса, аммиачной селитры или мочевины и хлористого калия) и основательно их перемешивают в особом бара-бане-грануляторе. При этом добавляют аммиак для нейтрализации свободной фосфорной кислоты суперфосфата. Реакция нейтрализации протекает с выделением тепла и разогреванием смеси, что способствует ее подсушиванию. Если в смесь не вводят аммофоса или диаммофоса, то ее обогащают жидкой фосфорной кислотой. Благодаря вращению барабана из перемешиваемых порошковидных удобрений образуются гранулы. Их охлаждают, просеивают и обрабатывают водоотталкивающими веществами (чтобы исключить отсыревание). Готовые смеси упаковывают в 5-слойные бумажные мешки или в мешки из полиэтилена. Для выпуска тукосмесей по этому принципу в СССР строится 12 больших заводов с автоматизацией процессов.[ …]

    Отметим, что ни один живой организм не является изолированной системой, поскольку он питается и с пищей (а растения со светом) потребляет свободную энергию, которую потом расходует. В полном смысле слова изолированной можно считать систему организм — среда. Внутри такой системы, в частности в ее «живой» части — организме, свободная энергия может увеличиваться, а энтропия — соответственно уменьшаться, но при непременном условии одновременного ее увеличения в «неживой» части системы. Например, развитие зеленых растений на Земле происходило благодаря увеличению энтропии в системе Солнце — Земля. С другой стороны, и в состоянии покоя, и при выполнении работы могут происходить рост и развитие организма, но одновременно идет непрерывное выделение тепла живыми организмами. Эта теплота является результатом окисления веществ, заключенных в пище, причем процесс сопровождается ростом энтропии, значительно большим, чем снижение энтропии за счет роста организма (основные положения термодинамики необратимых процессов см. § 1.2).[ …]

    Такой факт позволяет предположить следующий механизм биологической регуляции приземной температуры. С ростом температуры выше оптимальной для растений усиливается фотосинтез, сопровождающийся большим поглощением солнечной энергии на транспирацию. При транспирации, протекающей без повышения температуры окружающей среды, поглощается большое количество солнечной энергии на испарение воды. Известно, что растения на создание одного килограмма сухой биомассы испаряют от 200 до 800 и более килограммов воды. При чрезвычайно высокой энтальпии испарения воды (2259 кДж/кг) фотосинтез (следовательно, и транспирация) оказывается весьма энергоемким процессом. Изменение режима транспирации растений суши может на десятки процентов изменить радиационный баланс (бюджет солнечной энергии) на суше и водный режим атмосферы, что, в свою очередь, может привести к изменению приземной температуры на десятки градусов. При этом выделение тепла при конденсации водяных паров, образовавшихся при транспирации, не может повлиять на приземную температуру, так как такая конденсация происходит в верхних слоях атмосферы практически вне пределов биосферы и выделяющееся при этом тепло излучается в космическое пространство. Уменьшение парникового эффекта в результате снижения концентрации С02 в атмосфере в процессе фотосинтеза в регуляции температуры играет, хотя и положительную, но лишь подчиненную роль. Как показывают расчеты, даже удвоение концентрации СО! в атмосфере изменяет приземную температуру кс более чем ка 3 °С.[ …]

    Тепловой эффект химической реакции. Термохимия

    Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения.

    Химические реакции протекают либо с выделением теплоты, либо с поглощением теплоты. 

    Экзотермические реакции протекают с выделением теплоты (теплота указывается со знаком «+»).  Эндотермические реакции – с поглощением теплоты (теплота Q указывается со знаком «–»).

    Тепловой эффект химической реакции – это изменение внутренней энергии системы вследствие протекания химической реакции и превращения исходных веществ (реагентов) в продукты реакции в количествах, соответствующих уравнению химической реакции.

     При протекании химических реакций наблюдаются некоторые закономерности, которые позволяют определить знак теплового эффекта химической реакции:

    • Реакции, которые протекают самопроизвольно при обыных условиях, скорее всего экзотермические. Для запуска экзотермических реакций может потребоваться инициация – нагревание и др.

    Например, после поджигания горение угля протекает самопроизвольно, реакция экзотермическая:

    C + O2 = CO2 + Q

    •  Реакции образования устойчивых веществ из простых веществ экзотермические, реакции разложения чаще всего – эндотермические.

    Например, разложение нитрата калия сопровождается поглощением теплоты:

    2KNO3 → 2KNO2 + O2 Q

    • Реакции, в ходе которых из менее устойчивых веществ образуются более устойчивые, чаще всего экзотермические. И наоборот, образование более устойчивых веществ из менее устойчивых сопровождается поглощением теплоты. Устойчивость можно примерно определить по активности и стабильности вещества при обычных условиях. Как правило, в быту нас окружают вещества сравнительно устойчивые.

    Например, горение амиака (взаимодействие активных, неустойчивых веществ — аммиака и кислорода) приводит к образованию устойчивых веществ – азота и воды. Следовательно, реакция экзотермическая:

    4NH3 + 3O→ 2N2 + 6H2O + Q

       Количество теплоты обозначают буквой Q, измеряют в кДж (килоджоулях) или Дж (джоулях).

        Количество теплоты, выделяющейся в результате реакции, пропорционально количеству вещества, вступившего в реакцию.

    В термохимии используются термохимические уравнения. Это  уравнение реакции с указанием количества теплоты, выделившейся в ней (на число моль вещества, равное коэффициентам в уравнении).

    Например, рассмотрим термохимическое уравнение сгорания водорода: 

    2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж,

    Из термохимического уравнения видно, что 484 кДж теплоты выделяются при сгорании 2 моль водорода, 1 моль кислорода. Также можно сказать, что при образовании 2 моль воды выделяется  484 кДж теплоты.

          Теплота образования вещества – количество теплоты, выделяющееся при образовании 1 моль данного вещества из простых веществ.

    Например, при сгорании алюминия:

    2Аl + 3/2О2 → Аl2О3 + 1675 кДж

    теплота образования оксида алюминия равна 1675 кДж/моль. Если мы запишем термохимическое  уравнение без дробных коэффициентов: 

    4Аl + 3О2 → 2Аl2О3 + 3350 кДж

    теплота образования Al2O3 все равно будет равна 1675 кДж/моль, т.к. в термохъимическом уравнении приведен тепловой эффект образования 2 моль оксида алюминия.

        Теплота сгорания – количество теплоты, выделяющееся при горении 1 моль данного вещества.

    Например, при горении метана:

    СН4 + 2О2 → СО2 + 2Н2О + 802 кДж 

    теплота сгорания метана равна 802 кДж/моль. 

    Разберемся, как решать задачи на термохимические уравнения (задачи на термохимию) из ЕГЭ. Для этого разберем несколько примеров термохимических задач. 

    1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой:

    N2 + O→ 2NО – 180 кДж

    получено 98 л (н.у.) оксида азота (II). Определите количество теплоты, которое затратили при этом (в кДж). (Запишите число с точностью до целых.).

    Решение.

    Из термохимического уравнения видно, что на образование 2 моль оксида азота (II) потребуется 180 кДж теплоты. 2 моль оксида азота при н.у. занимают объем 44,8 л. Составляем простую пропорцию:

    на получение 44,8 л оксида азота (II) затрачено 180 кДж теплоты,

    на получение 98 л оксида азота затрачено х кДж теплоты.

    Отсюда х= 180*98/44,8 = 393,75 кДж. Округляем ответ до целых, как требуется в условии: Q=394 кДж.

    Ответ: потребуется 394 кДж теплоты.

     

     

    2. В результате реакции, термохимическое уравнение которой 

    2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж,

    выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)

    Решение.

    Из термохимического уравнения видно, что при образовании 2 моль воды выделится 484 кДж теплоты. Масса 2 моль воды равна 36 г. Составляем простую пропорцию:

    при образовании 36 г воды выделится 484 кДж теплоты,

    при образовании х г воды выделится 1452 кДж теплоты.

    Отсюда х= 1452*36/484 = 108 г.

    m (H2O)=108 г.

    Ответ: образуется 108 г воды.

     

    3. В результате реакции, термохимическое уравнение которой 

    S(ромб) + O2(г) = SO2(г) + 296 кДж,

    израсходовано  80 г серы. Определите количество теплоты, которое выделится при этом (в кДж). (Запишите число с точностью до целых).

    Решение.

    Из термохимического уравнения видно, что при сгорании 1 моль серы выделится 296 кДж теплоты. Масса 1 моль серы равна 32 г. Составляем простую пропорцию:

    при сгорании 32 г серы выделится 296 кДж теплоты,

    при сгорании 80 г серы выделится х кДж теплоты.

    Отсюда х= 80*296/32 = 740 кДж.

    = 740 кДж.

    Ответ: выделится 740 кДж теплоты.

     

    Динамика огня | НИСТ

    Динамика огня

    Динамика пожара — это исследование того, как химия, наука о пожаре, материаловедение и машиностроительные дисциплины механики жидкости и теплообмена взаимодействуют, чтобы влиять на поведение огня. Другими словами, Fire Dynamics — это изучение того, как возникают, распространяются и развиваются пожары. Но что такое огонь?

    Определение огня

    Огонь можно описать по-разному — вот некоторые из них:

    • NFPA 921: » Процесс быстрого окисления, представляющий собой химическую реакцию, приводящую к выделению света и тепла различной интенсивности.»
    • Словарь Вебстера: «Огонь — это экзотермическая химическая реакция с выделением тепла и света»

    Огонь также можно объяснить с точки зрения огненного тетраэдра — геометрического представления того, что требуется для существования огня, а именно: топливо , окислитель , тепло и неингибируемая химическая реакция .

    Измерение огня

    Тепловая энергия представляет собой форму энергии, характеризующуюся вибрацией молекул и способную инициировать и поддерживать химические изменения и изменения состояния (NFPA 921).Другими словами, это энергия, необходимая для изменения температуры объекта — добавить тепла, температура увеличивается; отводят тепло, температура снижается. Тепловая энергия измеряется в джоулях (Дж), однако ее также можно измерять в калориях (1 калория = 4,184 Дж) и БТЕ (1 БТЕ = 1055 Дж).

    Температура является мерой степени молекулярной активности материала по сравнению с контрольной точкой. Температура измеряется в градусах Фаренгейта (температура таяния льда = 32 ºF, точка кипения воды = 212 ºF) или градусах Цельсия (температура таяния льда = 0 ºC, температура кипения воды = 100 ºC).

    Температура

    °С (°F)

    Ответ

    37,0 °С (98,6 °F)

    Средняя нормальная температура рта/тела человека 1

    38 °С (101 °F)

    Типичная внутренняя температура тела работающего пожарного 2

    43 °С (109 °F)

    Температура тела человека, которая может привести к смерти 3

    44 °С (111 °F)

    Температура кожи человека при ощущении боли 4

    48 °С (118 °F)

    Температура кожи человека, вызывающая ожог первой степени 4

    54 °С (130 °F)

    Горячая вода вызывает ошпаривание при 30-секундном воздействии 5

    55°С (131°F)

    Температура кожи человека с образованием пузырей и ожогом второй степени 4

    62 °С (140 °F)

    Температура, при которой обожженная ткань человека немеет 4

    72 °С (162 °F)

    Температура кожи человека, при которой ткань мгновенно разрушается 4

    100 °С (212 °F)

    Температура, при которой вода закипает и образуется пар 6

    250°С (482°F)

    Температура начала обугливания натурального хлопка

    >300°С (>572°F)

    Современные синтетические ткани для защитной одежды начинают обугливаться 7

    ≥400 °C (≥752 °F)

    Температура газов в начале перекрытия помещения 8

    ≈1000°C (≈1832°F)

    Температура внутри помещения, в котором происходит перекрытие 8

    Каталожные номера:
    1 Клингхоффер, Макс, М.D., «Справочник по неотложной помощи при сортировке», Technomic Publishing Company, Inc., Lancaster, PA, 1985.
    2 Вейт, Джеймс Х., доктор философии, «Физиологическая реакция пожарных, носящих структурную и защитную одежду», Вторая ежегодная конференция по защитной одежде, Университет Клемсона, май 1988 г.
    3 Хак, Дженис, «Оценка теплового стресса, вызванного защитной одеждой», Первая ежегодная конференция по защитной одежде, Университет Клемсона, май 1987 г.
    4 Американское общество по испытаниям и материалам, ASTM C1055, Стандартное руководство по условиям поверхности нагреваемых систем, вызывающим контактные ожоги, 4:6, ASTM West Conshohocken, PA, 1997.
    5 Bynum Jr., D. Dr., Petri, V.J., et. Ал.; Иски об ожогах горячей водой для бытовых нужд – кто, что, когда, почему, где и как; Ежегодное собрание ASPE; Индианаполис, Индиана, 25-28 октября 1998 г.
    6 Шугар, Г.Дж., Шугар, Р.А., Лоуренс, Б., «Готовый справочник для техников-химиков», McGraw-Hill Book Company, Нью-Йорк, 1973.
    7 Красны, Джон Ф., Селло, Стивен Б., «Волокна и текстиль. Справочник по противопожарной защите», 16-е издание, 1986 г. NFPA, стр. 5-27.
    8 Фанг, Дж.Б. и Бриз Дж. Н., «Развитие пожара в жилых подвальных помещениях», Национальное бюро стандартов (в настоящее время NIST), NBSIR 80-2120, Gaithersburg, MD, 1980.

     

    Скорость выделения тепла (HRR) — это скорость, с которой огонь выделяет энергию, также известная как мощность . ЧСС измеряется в ваттах (Вт), что является единицей международной системы, равной одному джоулю в секунду. В зависимости от размера пожара HRR также измеряется в киловаттах (соответствует 1000 ватт) или мегаваттах (соответствует 1 000 000 ватт).

     

     

    Тепловой поток — скорость передачи тепловой энергии на единицу площади поверхности — кВт/м 2 .

    Тепловой поток (кВт/м 2 )
    Пример
    1
    Солнечный день
    2.5
    Типичное воздействие пожарного
    3-5
    Боль на коже в течение нескольких секунд
    20
    Пороговый поток на пол при перекрытии
    84
    Испытание теплозащитных характеристик (NFPA 1971)
    60 — 200
    Пламя над поверхностью

    Температура в зависимости от температурыСкорость выделения тепла

    Одна свеча против десяти свечей — та же температура пламени, но в 10 раз больше тепловыделения!

     

    HRR: ~ 80 Вт Температура:

    500°С — 1400°С
    (930°F — 2500°F)
     
    HR: ~ 800 Вт


    Теплопередача

    Теплопередача является основным фактором возгорания, роста, распространения, затухания и тушения пожара.Важно отметить, что тепло всегда передается от к более горячему объекту к более холодному объекту тепловая энергия, передаваемая к объекту и объекту, увеличивает температуру объекта, а тепловая энергия, передаваемая от объекта и от объекта, снижает температуру объекта.

    ПРОВОДНИК

    Теплопроводность — передача тепла внутри твердых тел или между контактирующими твердыми телами.

     

    Основное уравнение теплопередачи теплопроводностью:

    Где T — температура (в градусах Кельвина), A — площадь воздействия (метры в квадрате), L — глубина твердого тела (метры), а k — константа, уникальная для разных материалов. как теплопроводность и имеет единицы (Ватт/метр*Кельвин).

    Теплопроводность обычных материалов

    Медь = 387
    Гипс = 0,48
    Сталь = 45,8
    Дуб = 0,17
    Стекло = 0,76
    Сосна = 0,14
    Кирпич = 0.69
    СИЗ = 0,034 — 0,136
    Вода = 0,58
    Воздух = 0,026


    КОНВЕКЦИЯ

    Конвекция — это передача тепла движением жидкостей или газов.

     

    Основное уравнение теплопередачи конвекцией:

    Где T — температура (в градусах Кельвина), A — площадь воздействия (в квадратных метрах), а h — постоянная, уникальная для различных материалов, известная как коэффициент конвективной теплопередачи , с ед. Вт/м 2 *К.Эти значения находятся эмпирически , или опытным путем. Для свободной конвекции значения обычно находятся в диапазоне от 5 до 25. Но для принудительной конвекции значения могут варьироваться от 10 до 500.

    ИЗЛУЧЕНИЕ

    Излучение – передача тепла электромагнитными волнами.

     

    Основное уравнение теплопередачи излучением:

    Где T — температура (в градусах Кельвина), A — площадь воздействия (в квадратных метрах), α — коэффициент температуропроводности (показатель того, насколько быстро материал адаптирует свою температуру к окружающей среде, в квадратных метрах). в секунду), а ε — излучательная способность (мера способности поверхности материала излучать энергию за счет излучения).

    Огненные явления

    Развитие пожара зависит от многих факторов, включая: свойства топлива, количество топлива, вентиляцию (естественную или механическую), геометрию отсека (объем и высоту потолка), местонахождение очага возгорания и условия окружающей среды (температура, ветер и т. д.). ).

    Традиционная пожарная разработка
    Традиционная кривая развития пожара показывает временную историю пожара с ограниченным количеством топлива.Другими словами, рост пожара не ограничивается недостатком кислорода. По мере того, как в огонь вовлекается все больше топлива, уровень энергии продолжает увеличиваться до тех пор, пока все доступное топливо не сгорит (полностью не выработается). Затем, когда топливо сгорает, уровень энергии начинает снижаться. Суть в том, что кислород может смешиваться с нагретыми газами (топливом), чтобы обеспечить завершение огненного треугольника и выработку энергии.

    Часы

    Windows: традиционная разработка пожарной безопасности в пожарном отсеке

    Mac: традиционное развитие пожара в пожарном отсеке

    Поведение при пожаре в конструкции
    Кривая «Поведение пожара в конструкции» демонстрирует временную историю пожара, ограниченного вентиляцией.В этом случае возгорание начинается в конструкции с закрытыми дверями и окнами. На ранней стадии развития пожара имеется достаточное количество кислорода для смешивания с нагретыми газами, что приводит к пламенному горению. По мере того, как уровень кислорода внутри конструкции истощается, огонь затухает, тепловыделение от огня уменьшается и, как следствие, снижается температура. Когда вентиляционное отверстие открывается, например, когда пожарные входят в дверь, вводится кислород. Кислород смешивается с нагретыми газами в структуре, и уровень энергии начинает увеличиваться.Это изменение вентиляции может привести к быстрому росту пожара, что потенциально может привести к перекрытию (полностью развившемуся пожару в отсеке).

    Часы

    Окна: поведение при пожаре в конструкции (ограниченная вентиляция)
    Mac: поведение при пожаре в конструкции (ограниченная вентиляция)

    Вспышка является переходной фазой в развитии локализованного пожара, при котором поверхности, подвергающиеся воздействию теплового излучения от горючих газов с температурой выше 600°C, достигают температуры воспламенения более или менее одновременно и огонь распространяется быстро через пространство.Это наиболее опасная стадия развития пожара.

    Видео:

    Перекрытие пожара в отсеке

    Подборка Flashover

    Отчеты:

    Феномен обратной тяги

    Учебные стрельбы со смертельным исходом

    Коэффициент тепловыделения — обзор

    4.1 Влияние добавления воды на HRR, температуру, давление и удельный расход топлива при торможении

    HRR по отношению к CA для различных WR и при различных нагрузках при 3500 и 4000 об/мин приведены в Рис.2А, 3А, 4А и 5А соответственно. Из рис. 2A, 3A, 4A и 5A видно, что тенденции значений HRR довольно схожи и они следуют одним и тем же типичным характеристикам для разных WR и NDF. При 3500 об/мин при ∼120 Нм (полная нагрузка) для выбранных WR пиковые значения HRR становятся выше, чем у NDF. Это может быть связано с микровзрывами капель воды, которые могли улучшить процесс горения. Кроме того, это улучшение объясняет, почему значения BSFC при добавлении воды во впускной коллектор ниже, чем NDF, и это можно наблюдать на рис.6Б. Как видно на рис. 2A, заметного увеличения задержки воспламенения (ID) для 2% и 4% WR не наблюдается. Однако после 4% WR ID немного увеличивается. Это наблюдение согласуется с предыдущими работами [12,14]. При 3500 об/мин при нагрузке ~90 Нм для выбранных WR были получены такие же изменения HRR, как показано на рис. 3A. В случае нагрузки ~90 Нм пиковые значения HRR становятся выше, чем у NDF. Это также может быть связано с микровзрывами капель воды, которые могли бы обеспечить лучшее сгорание.

    Рисунок 2. (A) HRR, (B) температура и (C) давление в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала для NDF и различных WR при высокой нагрузке при 3500 об/мин. HRR , скорость тепловыделения.

    Рисунок 3. (A) HRR, (B) температура и (C) давление в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала для NDF и различных WR при низкой нагрузке при 3500 об/мин. HRR , скорость тепловыделения.

    Рисунок 4. (A) HRR, (B) температура и (C) давление в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала для NDF и различных WR при высоких нагрузках при 4000 об/мин. HRR , скорость тепловыделения.

    Рисунок 5. (A) HRR, (B) температура и (C) давление в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала для NDF и различных WR при низких нагрузках при 4000 об/мин. HRR , скорость тепловыделения.

    Рисунок 6. (A) Изменения BSFC и (B) коэффициенты изменения BSFC по отношению к разным WR при четырех разных нагрузках при 3500 об/мин соответственно. BSFC , расход топлива по тормозам.

    При 4000 об/мин и нагрузке ~110 Нм (полная нагрузка) пиковые значения HRR ниже, чем у NDF для 2 %, 4 % и 6 % WR.Однако пиковые значения HRR почти равны NDF для 8% и 10% WR. Это также подтверждается тенденцией BSFC, как показано на рис. 8B. На этом рисунке показано, что BSFC увеличивается при 2%, 4% и 6% WR и уменьшается при 8% и 10% WR. При этой частоте вращения двигателя при нагрузке 85 Нм для некоторых WR пиковые значения HRR немного выше, чем у NDF. Однако на рис. 5А видно, что для 8,727% WR пиковые значения HRR ниже, чем у NDF. На рис. 5A показано, что для выбранных WR на первой фазе сгорания, называемой периодом сгорания предварительного смешения, при нагрузке 85 Нм сжигается большее количество топлива, чем у NDF.Эта цифра также указывает на то, что при добавлении воды горение начинается немного раньше, чем у НДФ. Из осмотра рис. 4А и 5А, можно сделать вывод, что добавление воды дает лучшие результаты в отношении HRR и производительности двигателя при нагрузке 85 Нм, чем при нагрузке 110 Нм. Точно так же, как видно на рис. 8B, BSFC уменьшается при нагрузке 85 Нм, несмотря на то, что увеличивается при нагрузке 110 Нм.

    В настоящем исследовании температура газа (объемная температура газа) рассчитывалась по среднему давлению при различных ЦА за 100 циклов.Как показано на рис. 2B и 3B, температура газа постепенно увеличивается с увеличением WR при нагрузках 120 и 90 Нм при 3500 об/мин соответственно. Это связано с тем, что вода, предварительно смешанная с окружающим воздухом, прогрессивно уносится внутрь зон горения после стадии горения через такт расширения и, таким образом, за счет эффекта диссоциации воды температура газа прогрессивно возрастает во время такта расширения [1]. Кроме того, как видно на рис. 2А, значения HRR во время фазы диффузионно-контролируемого горения становятся немного выше, чем у NDF при нагрузке 120 Нм.Однако значения HRR во время фазы диффузионно-контролируемого сгорания при нагрузке ~90 Нм несколько ниже, чем у NDF, как показано на рис. 3A. По этой причине средние температуры в цилиндрах принимают несколько более высокие значения при нагрузке ~120 Нм, чем при нагрузке ~90 Нм.

    Температурные результаты для добавления воды и NDF при нагрузках 110 и ∼85 Нм при 4000 об/мин показаны на рис. 4Б и 5Б. Средняя температура газа постепенно увеличивается с увеличением WR при нагрузке ~110 Нм. Тем не менее, он уменьшается для некоторых WR при нагрузке ~85 Нм.Из оценки значений HRR при двух нагрузках при 4000 об/мин можно сказать, что значения HRR при нагрузке 110 Нм выше, чем у NDF, тогда как значения HHR при нагрузке 85 Нм почти равны NDF в фазе диффузионно-контролируемого сгорания.

    Как показано на рис. 2C, при нагрузке 120 Нм при 3500 об/мин для NDF пиковое давление составляет 158,16 бар, и это давление возникает при 6,82 °C. Однако при тех же оборотах двигателя и нагрузке при добавлении воды 2,142%, 3,689%, 6,402%, 8,050% и 12,245% об., пиковые давления становятся 158,753, 158,046, 159,277, 159,651 и 159,542 бар, и они возникают при 6,307, 6,842, 6,564, 6,565 и 6,822 ° СА соответственно. Как показано на рис. 2C, значения давления в цилиндре для впрыска воды при нагрузке 120 Нм, как правило, немного выше, чем у NDF. Как видно из рис. 3C, при нагрузке 90 Нм при 3500 об/мин для NDF пиковое давление составляет 115,211 бар, и это давление возникает при 0 °CA (в ВМТ). Однако при тех же оборотах двигателя и нагрузке на добавление воды 2.920 %, 4,970 %, 8,110 %, 10,270 % и 15,250 % по объему, пиковые давления становятся равными 114,952, 115,366, 115,619, 115,191 и 114,273 бар, и они возникают при 0,787, 1,315, 0,264 и 3 °С СА. , соответственно. Максимальные значения давления для выбранных WR достигаются вблизи ВМТ при нагрузке 90 Нм.

    Значения давления для обеих нагрузок при 4000 об/мин представлены на рис. 4С и 5С. При нагрузке 110 Нм при 4 000 об/мин для NDF пиковое давление составляет 158,994 бар, и это давление возникает при 5,99 °С. Однако при тех же оборотах двигателя и нагрузке на впрыск воды 1.860%, 4,468%, 5,705%, 8,321% и 9,236% по объему, значения пикового давления становятся 153,675, 153,039, 154,741, 157,219 и 156,053 бар, и эти давления возникают при 5,400, 5,705, 5,7409, 5,053 бар. и 5,676 °CA соответственно. Из рис. 4C видно, что значения давления в цилиндре для добавления воды ниже 110 Нм, как правило, немного ниже, чем у NDF. При нагрузке 85 Нм при 4000 об/мин для NDF пиковое давление составляет 137,456 бар, и это давление возникает при 6,0 °CA, а при впрыске воды 2.260%, 6,072%, 8,727%, 10,220% и 11,565% об. значения пикового давления становятся 133,679, 134,461, 131,882, 138,628 и 139,607 бар, и эти значения давления составляют 6,611, 6,305, 6,611, 6,00 и 6,611 °С соответственно. Пиковые значения давления до ∼10 WR обычно уменьшаются, но после этого соотношения начинают расти. Из рис. 2C, 3C, 4C и 5C видно, что значения максимального давления в цилиндре для выбранных различных WR при заданных условиях эксплуатации изменяются очень незначительно.Subramanian [16] также сообщил, что пиковые значения давления в цилиндре уменьшались при добавлении воды во впускной коллектор.

    Как показано на рис. 6A и B, BSFC уменьшается для выбранных нагрузок и WR при 3500 об/мин. Как видно на рис. 7A и B, BSFC обычно увеличивается при нагрузке 115 Нм при более низких WR при 4000 об/мин. Однако она уменьшается при других выбранных нагрузках для более высоких WR. Уменьшение BSFC может быть связано с улучшением процесса сгорания, как объяснялось ранее. Здесь мы хотим кратко подчеркнуть, что эффективность сгорания повышается за счет улучшения процесса смешивания воздуха и топлива за счет эффекта микровзрывов капель воды, увлекаемых распылением дизельного топлива во время зажигания, а затем в процессе сгорания.Эти микровзрывы будут формировать дополнительные движения газов и вторичное распыление топливной струи, что способствует более быстрому и однородному перемешиванию впрыскиваемого после этого момента дизельного топлива с воздухом. Улучшение смешивания топлива с воздухом за счет этого дополнительного движения газов и лучшего распыления топлива означает, что процесс сгорания, производительность двигателя могут быть улучшены, а выбросы выхлопных газов будут уменьшены [12,14,19]. В различных предыдущих работах [1,16] также сообщалось о подобных результатах.

    Рис 7.(A) Изменения BSFC и (B) коэффициенты изменения BSFC по отношению к разным WR при четырех разных нагрузках при 4000 об/мин соответственно. BSFC , расход топлива по тормозам.

    Скорость выделения тепла: краткое введение

    доктора Витениса Бабраускаса, Fire Science and Technology Inc. вопросы:  Почему пожар стал таким большим?  До относительно недавнего времени на «крупные» вопросы можно было ответить только качественно, поскольку не существовало средств количественной оценки размера пожара в инженерных единицах.В конце концов было признано, что, поскольку тепло является выходной энергией огня и существуют научные средства для измерения энергии, проблема может быть решена. Принципы понятны. Теплота измеряется в джоулях. Обычно больший интерес представляет скорость, с которой выделяется тепло, а не общее количество. Таким образом, скорость тепловыделения (HRR) может быть измерена в джоулях в секунду, что называется Вт . Поскольку мощность пожара превышает 1 Вт, обычно удобно измерять HRR в киловаттах (1000 Вт) или мегаваттах (миллион ватт).

    Измерение HRR на стенде

    До 1970-х годов такие идеи, хотя и были теоретически доступны, не могли быть использованы, поскольку фактические средства измерения HRR от пожаров не были доступны. Первые приборы для измерения ЧСС стали доступны в 1970-х годах и представляли собой настольные устройства. (Одно специализированное устройство уже было построено в 1950-х годах в одной лаборатории.) Настольный масштаб означает, что такие инструменты могут измерять образцы размером порядка нескольких дюймов или нескольких сантиметров, но не реальные объекты, которые могут быть размером с человека ( или даже размером со склад).Ранние инструменты HRR (аппарат OSU, разработанный профессором Эдом Смитом; калориметр NBS-I, разработанный Алексом Робертсоном и Биллом Паркером и т. д.) страдали обычными для первого поколения проблемами удобства использования и стоимости. Например, строительство калориметра NBS-II в 1977–1978 годах стоило 250 000 долларов NIST (фактические доллары 1977 года). Вскоре после прихода в NIST в 1977 году мне было поручено найти лучший способ. Прошло несколько лет исследований, и к 1982 году я изобрел конусный калориметр в его первой версии. С тех пор это стало мировым стандартом, доступным в испытательных лабораториях по всему миру.

    Калориметры мебельные (калориметры крупногабаритных продуктов)

    Наличие стендовой установки HRR недостаточно для комплексного изучения пожаров. Во многих случаях необходимо исследовать ВСР объектов в натуральную величину или хотя бы почти в натуральную величину. Эта разработка также была начата примерно в 1979 году, а к 1982 году были независимо изобретены два разных аппарата. Мебельный калориметр NIST был разработан мной вместе с Дугом Уолтоном, Рэнди Лоусоном и Биллом Твилли.Сборщик продуктов FMRC был разработан Гуннаром Хескестадом. Они также теперь используются во всем мире и являются основой многочисленных стандартов ASTM, NFPA и других организаций.

    Комнатные калориметры

    Последним необходимым прибором для измерения ЧСС был комнатный калориметр. Мебельные калориметры могут измерять ЧСС отдельных объектов, способных опираться на пол. Сюда не входят такие продукты, как потолочная плитка и стеновые панели. Кроме того, особые проблемы с измерениями возникают, когда нужно измерить всю горящую комнату, полностью меблированную.Для таких исследований нужны были комнатные калориметры. Комнатные калориметры были разработаны в ходе параллельных усилий Фреда Фишера и профессора Брэди Уильямсона из Калифорнийского университета в Беркли, а также Билли Ли и Джина Фэнга из NIST. Эта работа также была в основном завершена в 1982 году, а это означает, что инструменты всех трех необходимых гамм стали доступны почти одновременно в 1982 году.

    Какой строй использовать?

    Тестирование на более крупных приборах обходится дороже и сложнее, поэтому кажется, что предпочтение всегда будет отдаваться проведению лабораторных испытаний.Это не обязательно верно, поскольку для разумного использования данных лабораторного масштаба требуется прогностическая модель . Другими словами, не представляет большого интереса знать, как поведет себя образец размером 10 см; что представляет интерес, так это полномасштабное поведение предмета мебели, прибора, настенного покрытия или даже целой комнаты. Для некоторых категорий объектов разработаны такие модели. К ним относятся мягкая мебель, обшивка стен, ковры и некоторые другие. Но доступных категорий немного, а типов объектов, которые потенциально могут представлять интерес для пожарных реконструкций, много.Таким образом, одна из вещей, которая должна быть определена в первую очередь, заключается в том, разумно ли проводить стендовые испытания или необходимо полномасштабное тестирование. Мы можем отметить, что для производителей полимеров и других лиц, разрабатывающих новые материалы, часто бывает достаточно только проведения лабораторных испытаний. Это связано с тем, что они в основном хотят найти относительные различия в поведении при возгорании, в то время как фактические характеристики продукта могут не иметь для них значения, поскольку они даже не производят конечный продукт.

    Чрезвычайно важная роль HRR при пожарах

    HRR — это не просто «одна из многих» переменных, используемых для описания пожара.Фактически, это самая важная переменная в описании пожарной опасности. (Единственное заметное исключение для взрывов). На это есть три основные причины.

    1. HRR является движущей силой пожара.
    HRR можно рассматривать как двигатель, разжигающий огонь. Обычно это происходит по принципу положительной обратной связи: тепло производит еще больше тепла. Этого не происходит, например, с угарным газом. Угарный газ не производит больше угарного газа.

    2. Большинство других переменных коррелируют с HRR
    Образование большинства других нежелательных продуктов пожара имеет тенденцию к увеличению с увеличением HRR.Дым, токсичные газы, комнатная температура и другие переменные пожарной опасности обычно идут в ногу с HRR по мере увеличения HRR.

    3. Высокий ЧСС указывает на высокую угрозу жизни.
    Некоторые переменные пожарной опасности не связаны напрямую с угрозами для жизни. Например, если продукт демонстрирует очень легкое воспламенение или высокую скорость распространения пламени, это не обязательно означает, что условия пожара могут быть опасными. Такое поведение может просто указывать на склонность к неприятным пожарам. Однако пожары с высоким HRR по своей природе опасны.Это связано с тем, что высокий HRR вызывает высокие температуры и условия с высоким тепловым потоком, которые могут оказаться смертельными для пассажиров.

    Если HRR так важен, почему регулирующие органы не регулируют его?

    В США за последнее десятилетие HRR упоминается в различных нормативных документах и ​​спецификациях, но только в специализированных областях. Где он еще не появился, так это в строительных нормах. Типовые строительные нормы США по-прежнему регулируют продукты в соответствии с туннельным тестом Штайнера. Этот тест был разработан в конце 1930-х — начале 1940-х годов и, конечно же, предшествует всем современным инженерным знаниям в области противопожарной защиты.Испытание контролирует распространение пламени, которое, как отмечалось выше, не является основным фактором при определении непригодности человека. За прошедшие годы ряд исследовательских проектов задокументировали различные недостатки этого теста. Основная причина, по которой мы еще не продвинулись дальше технологий 1940-х годов в строительных нормах, связана с инерцией процесса и отсутствием финансовых ресурсов, необходимых для продвижения изменений строительных норм. В США нет органа общественного интереса со специальным финансированием для проведения исследований, ведущих к улучшению строительных норм и правил.Вместо этого изменения обычно исходят от коммерческих организаций. На данный момент ни одна коммерческая группа не решила, что им будет выгодно спонсировать изменение, направленное на внедрение улучшенных инженерных методов в этой области. Однако в судебных разбирательствах по пожарам тестирование HRR хорошо зарекомендовало себя, и в конечном итоге оно также наверняка будет использоваться в строительных нормах.

    Некоторые распространенные заблуждения

    • Мы приняли меры по контролю воспламеняемости, поэтому нам не нужно беспокоиться о HRR

    Безусловно, разумно всегда контролировать источники воспламенения, а также использовать менее склонные к воспламенению материалы. , когда возможно.Однако на такую ​​стратегию нельзя полагаться  во избежание воспламенения. Ни HRR, ни какие-либо другие последствия пожара не будут иметь значения до тех пор, пока не произойдет воспламенение. Однако, когда возгорание действительно происходит, ограничение HRR означает, что пожар может быть управляемым и не иметь катастрофических последствий.

    Следует также понимать, что если применение не связано с безопасностью самолетов, армией или НАСА, доступные доступные коммерческие материалы не очень устойчивы к воспламенению.Исследования показали, что даже небольшие источники воспламенения обычно направляют на свою цель тепловой поток мощностью около 35 кВт м2. Если затем искать материалы, способные противостоять потоку воспламенения 35 кВт м2, то обнаружится, что они редки и дороги.

    • Коронеры говорят нам, что вдыхание ядовитых дымовых газов является основной причиной смерти при пожаре, поэтому мы должны контролировать токсичность, а не HRR

    Это заблуждение основано на неточном определении термина «токсичность». предположим, что это означает, что «токсическая активность» является корнем проблемы и что это то, что необходимо контролировать.Токсическая активность — это токсикологический термин для определения степени токсичности вещества при вдыхании 1 грамма . Но, конечно, жертва вдохнет что-то другое, кроме 1 г. Сколько  вещества будет вдыхаться, зависит от скорости потери массы при пожаре . Скорость потери массы прямо пропорциональна HRR пожара. Теперь важно понять, что исследования NIST и других организаций показали, что для коммерческих продуктов, сожженных в реальных условиях пожара, токсическая активность варьируется только в узком диапазоне.Напротив, скорость потери массы (такая же, как HRR) варьируется в огромных пределах среди продуктов любого данного типа. Поскольку и токсическая активность, и скорость потери массы влияют на общее воздействие пожара на жертву, ясно, что эффективный контроль может быть обеспечен за счет ограничения скорости потери массы, но мало что можно достичь, пытаясь контролировать токсическую активность.

    Дополнительную информацию см. в учебнике Выделение тепла при пожаре.

    Эта статья © Copyright 1996, 2020 by Vytenis Babrauskas.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Скорость горения твердой древесины, измеренная в калориметре скорости тепловыделения

    Скорость горения твердой древесины, измеренная в калориметре скорости тепловыделения | Поиск по дереву Перейти к основному содержанию

    .gov означает, что это официально.
    Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.

    Сайт защищен.
    https:// гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту и что любая предоставленная вами информация шифруется и передается безопасно.

    Тип публикации:

    Разное Публикация

    Первичная(ые) станция(и):

    Лаборатория лесных товаров

    Источник:

    Огонь и материалы.Том. 16 (1992). :п. [197]-206 : ил.

    Описание

    Скорость горения является ключевым фактором при моделировании распространения огня и огнестойкости деревянных конструкций. В этом исследовании изучалась скорость горения выбранных древесных материалов, определяемая тепловыделением, потерей массы и скоростью обугливания. Толстые образцы красного дерева, южной сосны, красного дуба и липы были испытаны в калориметре скорости тепловыделения.Результаты по воспламеняемости и среднему выделению биений, потере массы и скорости обугливания приводятся для диапазона теплового потока от 15 до 55 кВт м -2 . В этом диапазоне скорость горения линейно увеличивалась с увеличением теплового потока. Скорость горения сильно зависела от вида. Скорость тепловыделения была связана с потерей массы за счет эффективной теплоты сгорания, которая также увеличивалась с увеличением потока биений. Скорость обугливания зависела от скорости потери массы и исходной плотности древесины. Сообщаются важные данные о свойствах угля, такие как выход, плотность и сжатие.Предложен упрощенный метод расчета скорости потери массы и скорости обугливания на основе скорости тепловыделения.

    Цитата

    Тран, ХК; Уайт, Р. Х. 1992. Скорость горения твердой древесины, измеренная калориметром скорости выделения тепла. Огонь и материалы. Том. 16 (1992). :п. [197]-206 : ил.

    Примечания к публикации

    • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
    • Эта статья была написана и подготовлена ​​служащими правительства США в официальное время и поэтому находится в открытом доступе.

    https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/5952

    Скорость выделения тепла (OSU) | Лаборатория Aeroblaze

    Требования к тестовому образцу

    Образцы для испытаний должны соответствовать следующим требованиям:

      • Объем выборки 5. дюймов х 5,9 дюйма.
      • Необходимо протестировать минимум 3 образца .
      • Толщина образца должна быть такой же, как толщина детали/конструкции. (Максимальная толщина = 1,75 дюйма)
      • Если материал может вести себя по-разному в зависимости от того, в каком направлении его режут, его необходимо протестировать в той ориентации, которая, как предполагается, даст наилучший результат. Если средняя максимальная скорость тепловыделения превышает 58 кВт/м 2 во время испытаний, необходимо испытать второй комплект образцов, ориентированных перпендикулярно первому комплекту.
      • Образцы могут быть испытаны либо в виде секции, вырезанной из готовой детали, установленной на самолете, либо сконструированной для имитации этой детали.
      • Готовые блоки, такие как сэндвич-панели, нельзя отделять для испытаний.

    Нормативные требования

    Этот тест обычно используется для демонстрации соответствия следующим федеральным правилам США:

    Примечание 1: В авиационной отрасли 14 CFR также может называться «FAR» (Федеральные авиационные правила).Вы можете увидеть требования, перечисленные как FAR 25.853 и т. д.

    .

    Примечание 2: Агентство по авиационной безопасности Европейского союза (EASA) использует аналогичные спецификации сертификации (CS), которые соответствуют спецификациям CFR. Например, правила EASA перечислены как CS 25.853 и т. д. Эти правила также могут упоминаться как «JAR» (совместные авиационные требования) и перечислены как JAR 25.853 и т. д.


    История испытаний на тепловыделение

    В 1978 году Федеральное авиационное управление (FAA) учредило комитет для изучения факторов, влияющих на выживаемость пассажиров самолетов в условиях после аварии.Этот комитет был известен как Специальный авиационный консультативный комитет по предотвращению пожаров и взрывов (AFER) и состоял из экспертов по пожарной безопасности из Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), аэрокосмической промышленности и широкой общественности. Одна из рекомендаций этого комитета заключалась в том, чтобы продолжить исследования и разработать метод испытаний материалов салона с использованием лучистого тепла. Технический центр FAA провел полномасштабные огневые испытания фюзеляжа военного С-133, выполненного в виде широкофюзеляжного реактивного транспортного самолета.В результате полномасштабных испытаний скорость тепловыделения аппарата Университета штата Огайо (OSU), стандартизированная Американским обществом испытаний и материалов (ASTM), ASTM-E906, была определена как наиболее подходящая для материала. квалификации.

    В устройстве OSU Rate of Heat Release используется лучистое тепло, рекомендованное Консультативным комитетом по безопасности, поскольку оно наиболее характерно для условий пожара после аварии. Способность метода испытаний адекватно отличать приемлемые материалы от неприемлемых была проверена с использованием нескольких типовых материалов, чьи результаты и оценки были идентичны результатам, полученным в полномасштабных испытаниях на огнестойкость.

    В 1986 году FAA выпустило окончательное правило, вносящее поправки в 14 CFR 25.853, чтобы добавить новое требование к тестированию скорости тепловыделения. Это новое правило требовало, чтобы все большие материалы внутренней поверхности, установленные над полом в отсеках, занятых экипажем или пассажирами, соответствовали требованиям по выделению тепла недавно созданного 14 CFR 25, Приложение F, Часть IV. Это может включать боковые стены, потолки, бункеры и перегородки, конструкции камбуза и любые покрытия на этих поверхностях.

    Испытание на тепловыделение претерпело несколько изменений с момента его создания, включая пять исправлений или поправок к процедуре испытания и требованиям к испытательному оборудованию в Приложении F, часть IV. Отдельные производители и организации также установили свои собственные внутренние версии теста скорости тепловыделения, такие как Airbus (ABD0031/AITM 2.0006), Boeing (BSS 7322), McDonnell Douglas (DMS 2277) и ASTM International (ASTM E906, модифицированный).

    Чтобы облегчить усовершенствование стандарта испытаний без постоянного изменения CFR, FAA опубликовало отчет DOT / FAA / CT-99/15 «Руководство по испытаниям авиационных материалов на огнестойкость» в 1990 году.Тесты в этом руководстве считаются приемлемым эквивалентом тестов в CFR. Справочник был обновлен в 2000 г. до DOT/FAA/AR-00/12, а тест скорости тепловыделения находится в главе 5 справочника.

    Источники: Федеральный регистр Vol. 51, № 139

    Интенсивность тепловыделения и пожарные характеристики топлива Типичные кратковременные пожары на атомных электростанциях (NUREG-2232, EPRI 3002015997)

    На этой странице:

    Скачать полный документ

    Информация о публикации

    Дата публикации: Март 2020 г.

    У.S Комиссия по ядерному регулированию
    Управление ядерных регулирующих исследований (RES)
    Вашингтон, округ Колумбия 20555-0001

    Научно-исследовательский институт электроэнергетики (EPRI)
    3420 Хиллвью Авеню
    Пало-Альто, Калифорния 94304-1338

    Менеджер проекта NRC-RES США
    М. Салли

    Руководители проектов EPRI
    А.Линдеман
    М. Ранделович

    Уведомление о доступности

    Аннотация

    В рамках первоначального руководства по проведению вероятностной оценки риска пожара (FPRA), содержащегося в документе NUREG/CR-6850, в приложениях к Тому 2 содержится руководство по моделированию скорости тепловыделения источников воспламенения. Последующие исследования повысили реалистичность скоростей тепловыделения, используемых для электрических шкафов (NUREG-2178, том 1, и NUREG/CR-7197), кабелей (NUREG/CR-6931 и NUREG/CR-7010) и насосов. , двигатели и трансформаторы (НУРЕГ-2178, том 2).Нестационарные источники воспламенения еще не подвергались дополнительным исследованиям, нацеленным на реалистичность скоростей тепловыделения. Поскольку кратковременные пожары представляют собой значительную долю риска возникновения пожара на атомных электростанциях, для отрасли важно повысить реалистичность моделирования таких пожаров.

    В этом отчете задокументировано тестирование, проведенное для устранения этого пробела. Отчет начинается с обзора существующих руководств по кратковременным пожарам и фактического опыта эксплуатации атомных электростанций США.Эти данные были использованы для разработки большой экспериментальной программы, включающей 99 переходных топливных блоков с повторными испытаниями, всего 290 испытаний. Данные, собранные в ходе экспериментальной программы, включали скорость выделения тепла, теплоту сгорания, выходы второстепенных продуктов, высоту пламени, температуру шлейфа и тепловой поток.

    0 comments on “Выделение теплоты: Урок 2. тепловой эффект химических реакций. понятие об экзо- и эндотермических реакциях — Химия — 9 класс

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.