Как рассчитать теоретическую температуру горения метана?

[Анастасия705]

помогите пожалуйста решить задачу, очень нужно. заранее спасибо!

 

Рассчитать теоретическую температуру горения метана природного газа (теплота сгорания Q = 890310 кДж/кмоль) при избытке воздуха w = 25% (α = 1,25)

 

мои данные w = 26% (α = 1,27)

 

Решение. Реакция горения метана:

СН₄ + 2О₂ + 0,5О₂ + 2,5·3,76N₂ = СО₂ + 2Н₂О(пар) + 0,5О₂ + 2,5·3,76N₂

избыток

При начальной температуре метана и воздуха, равной 0°С, и заданной температуре горения, тепловой баланс выражается следующим уравнением:

Q = 890310 = × t

Средняя мольная теплоемкость газов и паров с в кДж/(кмоль·°C):

1800°C 1900°C

О₂ …………………….. 34,9 35,1

СО₂ …………………… 53,9 54,2

N₂ ……………….……. 33,1 33,2

Н₂О (пар)……………... 42,8 43,2

Следовательно, при 1800°C:

Q' = (53,9 + 2·42,8 + 0,5·34,9 + 2,5·3,76·33,1) × 1800 =

 

= (53,9 + 85,6 + 17,45 + 311) × 1800 = 467,95·1800 = 842000 кДж

Q' = 842000 кДж < Q = 890310 кДж

Возьмем при 1900°C

 

Q'' = (54,2 + 2·43,2 + 0,5·35,1 + 2,5·3,76·33,2) × 1900 =

 

 

 

= (54,2 + 86,4 + 17,55 + 312,45) × 1900 = 470,6·1900 = 906000 кДж

Q'' = 906000 > Q = 890310

Δt₁ = 1900 – 1800 = 100°C

Q'' – Q = 906000 – 890310 = 15690 кДж

Q – Q' = 890310 – 842000 = 58310 кДж

Δt = t – 1800

Δt = (15690*100)/58310 = 26,8°C

t = 1800 + 26,8 = 1826,8°C