Тепловой баланс. Как найти температуру продуктов?

[Химический смех]

1000 кг метана, поступающего в печь при температуре 20оС, сгорает в воздухе, содержащем 21%об.О2 и 79%об.N2. Избыток воздуха составляет 50% от стехиометрии. В результате расчета материального и теплового балансов определить температуру продуктов сгорания.

Я МБ составила. Мне кажется либо тут автотермичный процесс без дополнительного подвода или отвода тепла (но тогда почему не написали об этом в условии в отличие от других задач?), либо надо решать по формуле T=Q/V*C. Но что-то у меня какой-то бред по ней получается.

Как вы думаете, как надо найти Т в этой задаче?

[yatcheh]

1 час назад, Химический смех сказал:

1000 кг метана, поступающего в печь при температуре 20оС, сгорает в воздухе, содержащем 21%об.О2 и 79%об.N2. Избыток воздуха составляет 50% от стехиометрии. В результате расчета материального и теплового балансов определить температуру продуктов сгорания.

Я МБ составила. Мне кажется либо тут автотермичный процесс без дополнительного подвода или отвода тепла (но тогда почему не написали об этом в условии в отличие от других задач?), либо надо решать по формуле T=Q/V*C. Но что-то у меня какой-то бред по ней получается.

Как вы думаете, как надо найти Т в этой задаче?

 

Раз нет никаких дополнительных вводных - считайте тупо по тепловому эффекту и теплоёмкости.

Хотя, для высокой температуры и теплоёмкость нужно брать интегральную, но то - такое...

 

А какой бред получается? 100500 градусов? 

[Химический смех]

2 часа назад, yatcheh сказал:

 

Раз нет никаких дополнительных вводных - считайте тупо по тепловому эффекту и теплоёмкости.

Хотя, для высокой температуры и теплоёмкость нужно брать интегральную, но то - такое...

 

А какой бред получается? 100500 градусов? 

По тепловому эффекту и теплоемкости - это по той формуле, которую я написала?
Насчет бреда - я не уверена в своем расчете объема, но если брать удельную теплоемкость, то получается около 6000 К, а если молярную, то 271 К, то бишь -2 градуса Цельсия... Отправить Вам мои данные?

[yatcheh]

2 минуты назад, Химический смех сказал:

По тепловому эффекту и теплоемкости - это по той формуле, которую я написала?
Насчет бреда - я не уверена в своем расчете объема, но если брать удельную теплоемкость, то получается около 6000 К, а если молярную, то 271 К, то бишь -2 градуса Цельсия... Отправить Вам мои данные?

 

Ну, вы распишите ход расчёта. 6000К - это близко к истине (теоретической),

[Химический смех]

16 часов назад, yatcheh сказал:

 

Ну, вы распишите ход расчёта. 6000К - это близко к истине (теоретической),

В мат. балансе в расходе N2 19 751,07 кг, O2(непрореаг) 2000, CO2 2750, H2O 2250. Так как пишут в задаче про температуру продуктов сгорания, то, думаю, считать нужно по угл газу и воде. Объем V(CO2)=m/p. Опять же не знаю при какой температуре брать плотность, взяла средненькую... 

V(CO2)=2750/1,8=1527,78 (м^3)

V(Н2О пар)=2250/0,59=3813,56 (м^3).

Т=50 146 250 (это удельный тепловой эффект) / 1527,78*0,84+3813,56*1,86 = 5986,5 К. Еще я не уверена, какую теплоту брать. Есть энтальпия х.р., есть удельный тепловой эффект, есть тепло, выделяющееся по реакции...

[yatcheh]

1 час назад, Химический смех сказал:

В мат. балансе в расходе N2 19 751,07 кг, O2(непрореаг) 2000, CO2 2750, H2O 2250. Так как пишут в задаче про температуру продуктов сгорания, то, думаю, считать нужно по угл газу и воде. Объем V(CO2)=m/p. Опять же не знаю при какой температуре брать плотность, взяла средненькую... 

V(CO2)=2750/1,8=1527,78 (м^3)

V(Н2О пар)=2250/0,59=3813,56 (м^3).

Т=50 146 250 (это удельный тепловой эффект) / 1527,78*0,84+3813,56*1,86 = 5986,5 К. Еще я не уверена, какую теплоту брать. Есть энтальпия х.р., есть удельный тепловой эффект, есть тепло, выделяющееся по реакции...

 

А куда из расчёта азот делся? Продукты горения не разделяются, надо учитывать теплоёмкость всех компонентов смеси. 

Горение идёт при постоянном давлении - значит можно брать энтальпию.

И зачем вы переводите килограммы в кубометры? Плотность-то газов вам всё равно неизвестна. Берите массовую удельную теплоёмкость этих газов.

Изменено 1 Июня, 2020 в 08:44 пользователем yatcheh