第三节 热值与燃烧温度及燃烧速度
[解〕从表1—2查得苯的燃烧热为328X104J／mol，代入公式(1—2) 答：苯的热值为4．21×107J／kg。
3．对于组成比较复杂的可燃物，如石油、煤炭、木材等，其热值可采用门捷列也夫经验公式计算其高热值和低热值。高热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸汽也全部冷凝成水时所放出的热量；低热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸汽不冷凝成水时所放出的热量。门捷列也夫经验公式如下： Q高 = 81C+300H-26(O-S) (1—3) Q低 = 81C+300H-26(O-S)-6(9H+w) (1—4) 式中，Q高、Q低——可燃物质的高热值和低热值，kcal／kg； C——可燃物质中碳的含量，％； H——可燃物质中氢的含量，％； O—一可燃物质中氧的含量，％； S——可燃物质中硫的含量，％； w—一可燃物质中的水分含量，％，
[例] 试求5kg木材的低热值。木材的成分为：C——43％，H—一7％，O——41％，S——2%， W——7％
[解]将己知物质的百分组成代入公式(1—4)
Q＝81×43+300×7-26(41-2)一6(9×7+7)=4149(kcal／kg)=1735．9×104(J／kg) 则5kg木材的低热值为：
5×1735．9×104=8679.7×104J 答：5kg木材的低热值为8679．7×104J。 可燃物质的热值见表l－2。 二、燃烧温度
可燃物质燃烧时所放出的热量，一部分被火焰辐射散失，而大部分则消耗在加热燃烧产物上。由于可燃物质燃烧所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。可燃物质的燃烧温度见表1—2。 火焰最高温度的计算：
燃烧过程是典型的非等温反应。在这种情况下，可利用图3－5那样的恒压循环过程作计算。如反应物的温度为T1，产物温度为T2，则反应的ΔH为: ΔH＝ΔH1＋ΔH0298＋ΔH2
常温下的反应物，进入火焰后立即变为产物。由于过程是瞬间完成的，可以近似地认为反应是在绝热条件下完成的，反应放出的热全部用来加热产物和掺杂在反应物中的惰性气体，使之升高到火焰温度。根据如此假设计算出的是火焰的最高温度Tm。实际上，火焰并不是绝热的化学反应气团，所以温度要低一些。
例3．9 燃烧水泥的转炉是利用煤粉燃烧加热的。假设喷进转炉的煤粉掺有按燃烧反应计量的空气，试问转炉可能达到多高的温度?
解 煤粉燃烧过程可以用图3．6那样的恒压循环过程表示。假设反应是在绝热条件下进行的，所以ΔH＝0。因为循环过程，ΔH1＋ΔH2 －ΔH＝0，所以ΔH1＝ΔH2
ΔH1是煤粉的燃烧热，也就是CO2的生成热，等于－94.05千卡。1摩尔煤粉燃烧需要1摩尔氧气，生成1摩尔二氧化碳，同时还混有4摩尔的氮气(空气中O2 ：N2＝1：4)。所以，ΔH2是l摩尔CO2和4摩尔氮气从298K升温到Tm所需的热量。查表知它们的热容为 CO2 Cp＝6.37十10.10×10-3T－3.41×10-6T2 N2 Cp＝6.66十1.02×10-3T