第2講 燃燒熱力學(xué)問題1：燃燒第一直接目的是獲得什么？鍋爐、發(fā)動機(jī)、煤氣灶、熱氣球。。。問題22如果你將1kg的甲烷與20kg的空氣混合燃燒，最終的溫度如何？如果將空氣量減少到10kg,最終的溫度如何？溫度是重要燃燒參數(shù)，通過溫度知道后續(xù)熱力過程、傳熱過程的品質(zhì)。問題33如果你將1kg的甲烷與20kg的空氣混合燃燒，最終的產(chǎn)物是怎樣的？如果將空氣量減少到10kg，產(chǎn)物會不一樣嗎？產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)由化學(xué)過程決定；產(chǎn)物中各種組分的比例由熱力學(xué)過程決定。三個(gè)問題涉及的三個(gè)重要概念燃燒熱，燃燒溫度，燃燒產(chǎn)物另一重要概念：燃燒速度燃燒與熱化學(xué)主要內(nèi)容5狀態(tài)參數(shù)熱力學(xué)第一定律反應(yīng)物與產(chǎn)物的組成絕對（標(biāo)準(zhǔn)）焓與形成焓燃燒焓與熱值絕熱燃燒溫度化學(xué)平衡燃燒的平衡產(chǎn)物狀態(tài)參數(shù)非加和性6狀態(tài)函數(shù)7狀態(tài)函數(shù)：表達(dá)狀態(tài)參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。特點(diǎn)：只與系統(tǒng)當(dāng)時(shí)的狀態(tài)有關(guān)，與如何達(dá)到這個(gè)狀態(tài)無關(guān)（與到達(dá)這個(gè)狀態(tài)的路徑無關(guān)）。理想氣體狀態(tài)方程8P=

RT燃燒中的氣體近似為理想氣體理想氣體狀態(tài)方程（規(guī)定P,V,T之間的關(guān)系）：PV=NRuT

（N:摩爾數(shù)；Ru

:通用常數(shù)）PV=mRT

(m:質(zhì)量）

R=Ru/MW

（MW:氣體分子量）通用氣體常數(shù)Ru=8.315J/mol.K氣體常數(shù)R：隨分子量變化而變化Pv=RT

=1/v（比容的倒數(shù)）溫度，壓力，體積可以直接測量，能量可以直接測量嗎？9熱方程（能量方程）u=u(T,v)h=h(T,P)du=dh=v

T

v( )

dT

( )

dv

T

u

uP

T

T

P(

h

)

dT

(

h)

dP能量微分方程100焦耳的熱量加熱100毫升水，水溫可升高多少度？比熱:建立能量與溫度的關(guān)系10定容比熱Constant-volume

specific

heats)P

h

Tcp

(

ucv

(

T

)v熱力學(xué)定義：dh/dT=cp熱力學(xué)定義：du/dT=cv定壓比熱Constant-pressure

specific

heatsdu

(

u

)

dT

(

u

)

dv

T

v

v

T11P

Tdh

(

h

)

dT

(

h

)

dP

T

P微分方程微分方程理想氣體狀態(tài)熱方程溫度變化越大，物質(zhì)或者系統(tǒng)的內(nèi)能（焓）變化越大Tv

v

(

u

)

dv

T(

u

)

dTTP

PdT

(

h

)

dP(

h

)

Tdu=dh=等容過程cv等壓過程cpTu(T

)

uref

cvdTTrefTh(T

)

href

cpdTTref12比熱（熱容）相同的能量傳遞給同樣溫度和數(shù)量的不同物質(zhì)，哪個(gè)溫度變化更大？溫度和比熱的內(nèi)涵dT=（1/cv）×dudT=（1/cp）×dhdu/dT=cv

dh/dT=cp物理定義：單位質(zhì)量物質(zhì)改變單位溫度時(shí)的吸收或釋放的內(nèi)能。14溫度：表示顆粒的隨機(jī)運(yùn)動，與系統(tǒng)的動能有關(guān)氣體分子的平均平動動能：氣體的溫度是氣體分子平均平動動能的量度溫度的內(nèi)涵波爾茲曼常數(shù)15平動(a)單原子物質(zhì)平動轉(zhuǎn)動化學(xué)鍵振動(b)雙原子物質(zhì)比熱的內(nèi)涵能量儲存于分子的平動動能、振動和轉(zhuǎn)動動能相等總能量，分子所含原子數(shù)越多，振動和轉(zhuǎn)動動能越大（比熱），平動動能越小（溫度）表現(xiàn)：溫度越低或者熱容越大原子運(yùn)動形態(tài)比熱是分子振動和轉(zhuǎn)動動能的量度無論理想氣體，還是實(shí)際氣體，Cv和Cp都是溫度的函數(shù)（單原子分子除外）。比熱的溫度特性溫度升高有更多的轉(zhuǎn)動和

振動模式變得活躍：溫度

越高，分子平動速度越快，分子碰撞頻率越高，有更多的動能轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿愚D(zhuǎn)動能和振動能。16比熱（熱容）Tu(T

)

uref

cv

(T

)dTTrefTh(T

)

href

cp

(T

)dTTref比熱隨溫度變化使?fàn)顟B(tài)參數(shù)計(jì)算更復(fù)雜17理想氣體混合物中的組分18理想氣體混合物組分摩爾分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)（1）組分i的摩爾分?jǐn)?shù),xitot19iiNi

Nix

N

N

N

N21（2）組分i的質(zhì)量分?jǐn)?shù),Yitot20iimi

miY

m

m

m

m21根據(jù)定義有21

xi

1i

yi

1ixi

和Yi的關(guān)系Yi

xi

MWi

/

MWmixxi

Yi

MWmix

/

MWii1

2

itottotmixmimiNi

MWiN

MWY

===m

+

m +

m +

m22混合物分子量MWmix①②i23i

iiMWmix

MWmix

xi

MWi

(Y

/

MW

)1第i組分的分壓Pi24對于理想氣體:iPi

xi

PP

Pi混合物強(qiáng)度參數(shù)混合物比熵的計(jì)算:smix

(T

,

P)

Yi

si

(T

,

Pi

)ismix

(T

,

P)

xi

si

(T

,

Pi

)i混合物比焓的計(jì)算:hmix

Yi

hiihmix

xi

hii單位質(zhì)量（kg）的組分i的熵單位物質(zhì)量（mol）的組分i的熵25混合物中組分i的熵標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(Pref

P0=1

atm):refPrefPiPPisi

(T

,

Pi

)

si

(T

,

Pref

)

R

ln單位物質(zhì)量（mol）的組分

i的熵單位質(zhì)量（kg）的組分i的熵si

(T

,

Pi

)

si

(T

,

Pref

)

Ru

ln附錄A1-A12作業(yè)1：根據(jù)熵的定義證明2.17a式2.17a2.17b

Pii溫度為T，壓力為P汽化潛熱汽化潛熱（蒸發(fā)焓）：給定溫度下單位質(zhì)量

的液體在定壓過程中完全蒸發(fā)所需要的熱量。hfg

(T

,

P)

hvapor

(T

,

P)

hliquid

(T

,

P)Clausius-Clapeyron

方程sat

sat27T

2P

RdPsat

hfg

dTsat飽和壓力與飽和溫度之間的關(guān)系。作業(yè)2：證明Clapeyron方程系統(tǒng):28我們要研究的對象環(huán)境:宇宙中除了系統(tǒng)之外的任何東西宇宙=系統(tǒng)+環(huán)境熱力學(xué)第一定律宇宙的能量是守恒的。 系統(tǒng)的能量可發(fā)生變化，其增量等于環(huán)境負(fù)增量。29熱力學(xué)第一定律E

=

Q

+

WE

=系統(tǒng)總能的變化Q=熱（系統(tǒng)與環(huán)境交換的熱量，吸熱為正，放熱為負(fù)）W

=功（系統(tǒng)與環(huán)境交換的功，對外做功為負(fù)，外界對物體做功為正）30熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律：定質(zhì)量

1

Q2從狀態(tài)1到狀態(tài)2給系統(tǒng)加入的熱1

W2從狀態(tài)1到狀態(tài)2系統(tǒng)對環(huán)境做的功

E1

2從狀態(tài)1到狀態(tài)2系統(tǒng)總能量的變化發(fā)動機(jī)氣缸氣體受熱膨脹圖2.3

（a）帶有活塞運(yùn)動邊界的定質(zhì)量系統(tǒng)（邊界不固定）311

q2

1

w2

e1

2

e2

e1第一定律以單位質(zhì)量為基準(zhǔn)的形式：1

Q2

1

W2

E1

232dE

/

dt33

Q

W

給系統(tǒng)加入的熱的時(shí)間變化率系統(tǒng)對外做功的時(shí)間變化率系統(tǒng)能量的時(shí)間變化率

de

/

dtq

w

以時(shí)間變化為基準(zhǔn)的形式：上式兩邊除以質(zhì)量m：第一定律：控制體-SSSF（穩(wěn)定穩(wěn)態(tài)流動）圖2.3（b）固定邊界與穩(wěn)定流動的控制體假設(shè)：控制體是固定的（不考慮控制體本身的動能和勢能變化）；流體在任何一點(diǎn)的流動特性都不隨時(shí)間變化（穩(wěn)態(tài)流動）；在流動面上流體的特性是均勻的；只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。鍋爐35第一定律：控制體-SSSF（穩(wěn)定穩(wěn)態(tài)流動）Q

cv環(huán)境通過控制體對外能量流出能量流入控制邊界做功的全部控制體的控制體的向控制體的傳熱率功率，包括軸功，不包括流動功速率速率流動做功質(zhì)量流率

W

cv

m

e0

m

ei

m

(P0v0

Pi

vi

)（1）與流體流過控制體表面壓力相關(guān)的功的凈流率，工質(zhì)在流動時(shí)，總是從后面獲得推動功，而對前面作出推動功，進(jìn)出系統(tǒng)的推動功之差稱為流動功（也是系統(tǒng)為維持工質(zhì)流動所需的功）。軸功是指工質(zhì)流經(jīng)熱力設(shè)備（開口系統(tǒng)）時(shí)，熱力設(shè)備與外界交換的機(jī)械功，由于這個(gè)機(jī)械工通常是通過轉(zhuǎn)動的軸輸入、輸出，所以工程上習(xí)慣成為軸功。單位質(zhì)量

單位質(zhì)量的總能量

的內(nèi)能單位質(zhì)量的動能

u

Pv

u

P

/

比焓定義：h（2）（3）23612比能：ev

gz單位質(zhì)量的勢能

u

0

00i

iicv

cv

m

(P

v

m

e

W

m

eQ

將（2）式代入（1）式，結(jié)合（3）式，得到：

Pv

)

（1）控制體能量守恒方程的最終形式一般可不考慮

iicvcv

v v

g

z

z

h

hi

02

20012

W

m

Q

i37iq

cvg

z

z

v

v

w

cv0220

h

0

hi

12環(huán)境向控制體傳遞的熱量與控制體對外做的功之差，等于控制體焓的變化。兩邊除以質(zhì)量流率

m

反應(yīng)物和產(chǎn)物的混合物38化學(xué)當(dāng)量：剛好完全燃燒一定量的燃料所需要的氧化劑的量。貧燃：氧化劑的量超過化學(xué)當(dāng)量（富氧燃燒）。富燃：氧化劑的量小于化學(xué)當(dāng)量（貧氧燃燒）。反應(yīng)物和產(chǎn)物混合物39碳?xì)浠衔锘瘜W(xué)當(dāng)量燃燒化學(xué)計(jì)量方程

(y

/

2)H

2O

3.76aN

2Cx

H

y

a(O2

3.76N

2

)

xCO2a

=

x

+

y/43.76=79（N2）/21(

O2)反應(yīng)物和產(chǎn)物混合物化學(xué)當(dāng)量空燃比（理論空燃比）：化學(xué)當(dāng) 量燃燒時(shí)空氣與燃料的質(zhì)量比。fuelMWMW

air14

.

76

a

stoic

m

fuel

m

air(

A

/

F

)stoic

獲得1molO2需要4.76mol空氣2

3.76

aNxCO

2

(y

/

2)H

2O

3.76

N

2

)

C

x

H

y

a(O

240當(dāng)量比

：理論空燃比與實(shí)際空燃比的比值/

A

)stoic41(

A

/

F

) (

F/

F

)stoic(

A

(

F

/

A

)

>1,富燃料混合物燃燒

<1,貧燃料混合物燃燒

=1,化學(xué)當(dāng)量混合物燃燒過量空氣百分比當(dāng)量空氣百分比

421當(dāng)量空氣百分比

過量空氣百分比

1

-

100%例2.143一個(gè)小型的低污染排放的固定燃?xì)廨啓C(jī)，在滿負(fù)荷下運(yùn)行(3950kW)，此時(shí)的當(dāng)量比為0.286（貧燃），空氣流量為15.9kg/s。當(dāng)量的燃料（天然氣）成分是

C1.16H4.32.請求出燃料的流率及這臺燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行空燃比。燃料母管44一次風(fēng)旋流器燃燒筒燃料與空氣混合系統(tǒng)45解46已知:

=0.286,MWair=28.85,mair=15.9

kg/s,MWfuel=1.16(12.01)+4.32(1.008)=18.286求:

mfuel

and

(A/F)先求(A/F)然后求mfuel

.按定義：其中a=x+y/4=1.16+4.32/4=2.24.有,則從上述方程有fuelairstoicMWMW(

A

/

F

)

4

.

76

a18

.

28628

.

85

4

.

76

(

2

.

24

)

16

.

82stoic(

A

/

F

)0.28616

.82

58

.8

(

A/F)

(

A

/

F

)stoic

47由于(A/F)是空氣流率與燃料流率之比，Comment請注意在全功率的情況下，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動機(jī)中供給了很過量的空氣58.848(A

/

F

)m

air

m

15.9kg

/

s

0.270kg

/

s

幾個(gè)燃燒相關(guān)的焓的概念生成焓，標(biāo)準(zhǔn)生成焓顯焓絕對焓49h

u

Pv考察燃燒反應(yīng)50燃燒過程中的能量轉(zhuǎn)換：一些化學(xué)鍵（化學(xué)能）斷開，形成了新的鍵（化學(xué)能），釋放能量（熱能）。任何物理參數(shù)的度量都需要人為制 定參考狀態(tài)或參考坐標(biāo)。（溫度、 壓力、速度。。。）熱力學(xué)參考狀態(tài)怎么定義？參考狀態(tài)熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的定義溫度Tref=25

C(298.15K)壓力Pref=P0=1

atm(101,325Pa)注意：熱力學(xué)參數(shù)都是溫度和壓力的函數(shù)；因此，燃燒學(xué)中很多熱力學(xué)參數(shù)的變化都是相對標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下對應(yīng)參數(shù)的變化。52生成焓當(dāng)單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中構(gòu)成一種化合物時(shí)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，化學(xué)能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽ɑ蛘呦喾矗D(zhuǎn)變完成后焓的變化稱為生成焓（產(chǎn)物與反應(yīng)物焓的差值）。生成焓計(jì)算中，反應(yīng)物和產(chǎn)物都用同一個(gè)參考狀態(tài)（溫度、壓力）。通常采用標(biāo)準(zhǔn)參考狀態(tài)（25

C，1atm）。53標(biāo)準(zhǔn)生成焓：化合物的構(gòu)成元素的單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（25oC，0.1MPa）經(jīng)化合反應(yīng)生成一個(gè)mol的該化合物的焓的增量（kJ/mol）。f

,i規(guī)定：在標(biāo)準(zhǔn)參考壓力和溫度下,自然狀態(tài)下的單質(zhì)(如O2,H2,N2,C)的生成焓為零。例,在

25oC和1atm下氧分子的以一個(gè)雙原子的狀態(tài)存在，其標(biāo)準(zhǔn)生成焓,f

,O2h0=

0符號：h055標(biāo)準(zhǔn)生成焓標(biāo)準(zhǔn)生成焓是指組分相對標(biāo)準(zhǔn)參考狀態(tài)的化學(xué)能的一個(gè)基本參數(shù)（反應(yīng)物和產(chǎn)物都以標(biāo)準(zhǔn)參考狀態(tài)為準(zhǔn))。燃燒室1molC25°C,1atm1molCO225°C,1atm1molO225°C,1atmC

＋

O2＝

CO20

0-393.546f，298查表

h

0

＝－393.546（kJ/mol）注意：在生成焓的定義中，反應(yīng)物一定是自然狀態(tài)的單質(zhì)，不能是化合物。如

CO

＋

1/2O2

＝

CO2-110.541

0 -393.546

△h=-282.965（kJ/mol）此反應(yīng)得到的焓不是組分CO2的標(biāo)準(zhǔn)生成焓，而是反應(yīng)焓。標(biāo)準(zhǔn)生成焓如果要形成一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氧原子，則要斷開一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)的化學(xué)鍵。298K下打開

1kmolO2

的化學(xué)鍵所需能量為498,390

kJ/kmol，得到2kmol

O，因此O的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為：(h0

)

=

249,195kJ

/

kmolf

,O57體系中某一組分的絕對焓i58f

,is,ih

(T

)h

0(Tref

)

h

(T

)溫度T下組分i的絕對焓標(biāo)準(zhǔn)參考狀態(tài)(Tref,P0)下的生成焓從Tref

到T顯焓的變化可積分計(jì)算可查（唯一性）利用標(biāo)準(zhǔn)生成焓和顯焓，可以計(jì)算絕對焓。顯焓0f

,i(Tref

)

hs,i

(T

)

hi

(T

)

h定義：顯焓表示物質(zhì)從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)到指定狀態(tài)的焓值變化。根據(jù)定義：任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的顯焓為0（Tref，Tref

）h(T

)

hrefT

cp

dT

(書上2.7b式）Tref故：因：理論上可計(jì)算顯焓定義式：O在4000k時(shí)的絕對焓：顯焓+標(biāo)準(zhǔn)生成焓60O的標(biāo)準(zhǔn)生成焓O的顯焓2、在標(biāo)準(zhǔn)狀

態(tài)下，絕對焓等于標(biāo)準(zhǔn)生成焓（顯焓為0）249,195O2（單質(zhì)）的絕對焓永遠(yuǎn)等于其顯焓298圖2.6

（O2和O）絕對焓、標(biāo)準(zhǔn)生成焓、顯焓的關(guān)系圖1、絕對焓曲線與298K溫度軸相交得到的截距為標(biāo)準(zhǔn)生成焓0例2.361一股氣流，壓力為1

atm，是CO,CO2,和N2

的混合物，其中CO

的摩爾分?jǐn)?shù)為0.10及CO2

的摩爾分?jǐn)?shù)為0.20.氣流溫度為1200K.

試求混合物的絕對焓，分別以摩爾(kJ/kmol)和質(zhì)量比(kJ/kg)表示。解已知Xco=0.10,

T=1200K,

Xco2=0.20,P=1atm求:hmix（每摩爾計(jì)）,hmix（每千克計(jì)）直接用理想氣體混合物的定律，來求解hmix

0.7XN

1

XCO

XCO2

2

0000N

2f

,298N

2

f

,N

2CO

20f

,298CO

2

f

,CO

2COf

,2980CO

f

,COiimixh(T

)

h

x

h

h(T

)

x

h

h

h(T

)

hh

x

h

x

h

標(biāo)準(zhǔn)生成焓顯焓62從附錄A中可查到標(biāo)準(zhǔn)生成焓和顯焓值hmix=0.1[-110,540+28,440]+0.2[-393,546+44,488]+0.7[0+28,118]=-58,339.1kJ/kmol問題：如果溫度是1201K，混合物的絕對焓為多少？63MWmix=

xiMWi=0.1(28.01)+0.20(44.01)+0.7(28.013)=31.212Then,mixmixMWhmix31.212

55,339.1

1869.12kJ

/

kghmix

要求hmix,先要確定混合物的平均分子量:64燃燒反應(yīng)與燃燒焓65完全反應(yīng)條件下，在某一特定狀態(tài)下產(chǎn)物的焓（絕對焓）與反應(yīng)物的焓（絕對焓）的差叫作反應(yīng)焓（

enthalpy

of

reaction）

hR。如果是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，反應(yīng)焓則是所有反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)生成焓與所有產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)生成焓之差。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)完全燃燒實(shí)際不可能發(fā)生66控制體：

發(fā)動機(jī)、鍋爐。。。燃燒焓=產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)生成焓-反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)生成焓（顯焓均為0，絕對焓=標(biāo)準(zhǔn)生成焓）對燃燒過程，稱反應(yīng)焓為燃燒焓：完全燃燒單位物質(zhì)的量（

1

mol

）或質(zhì)量(1

kg)的燃料產(chǎn)生的熱量（以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為基準(zhǔn)）。系統(tǒng)放出的熱量從圖中,燃燒焓的定義為:

hR(對于單位質(zhì)量的混合物)

hR

qcv

hprod

hreac以外延量表示為,

HR

H

prod

Hreac67燃燒焓1

kmol

C25°C,

1

atm1

kmol

O225°C,

1

atm1

kmol

CO225°C,

1

atmCombustionChamberhr

=

-393,520

kJ燃燒焓為負(fù)值表示產(chǎn)物的焓值小于反應(yīng)物的焓值（一般燃燒反應(yīng)燃燒焓均為負(fù)值）。68特例：燃燒焓=產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)生成焓燃燒焓=產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)生成焓-反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)生成焓和空氣化學(xué)當(dāng)量混合物例:

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol

CH4燃燒焓CH4+2(O2+3.76N2)

CO2+2H2O+3.76×2N2燃燒焓f

,CO269HRh0Hprod

Hreac2h0f

,H

2Oh0f

,CH

4(

241845)

(

74.831)][(

393456)

2802405

kJ

/

mol顯焓均為0以單位質(zhì)量的燃料表示以上面的例子為例:fuelfuelR

Rkg

h

(

kJ

)

H

/

MW)

(

802,405

/16.043)

50,01670CH

4RkgkJ

h

(71ΔHR隨基準(zhǔn)溫度變化(多原子分子比熱隨溫度變化，導(dǎo)致各組分顯焓和絕對焓變化）ΔHR燃燒焓計(jì)算72反應(yīng)物

產(chǎn)物蓋斯定律：不管反應(yīng)是一步進(jìn)行的或是多步進(jìn)行的，其焓的變化是一樣的。對于反應(yīng)前后產(chǎn)物給定時(shí)，燃燒焓只取決于反應(yīng)前后的狀態(tài)，而與中間過程無關(guān)！數(shù)學(xué)：曲線積分（焓）積分路徑無關(guān)。。。赫斯（蓋斯）定律R

H2

X

H3

Y

H4

P

H1

H1

=

H2

+

H3

+

H473狀態(tài)函數(shù)Hess’slaw是熱力學(xué)第一定律的簡單應(yīng)用（不做有用功的特殊情況）74Hess’s

Law的原理N2+2O2→2NO2兩步反應(yīng)燃燒焓與熱值完全燃燒：對一個(gè)穩(wěn)態(tài)的反應(yīng)器，碳?xì)淙剂贤耆紵硎荆珹ll

CAll

HCO2H2O75熱值燃料的熱值定義：為燃料在穩(wěn)態(tài)的條件下完全燃燒時(shí)產(chǎn)物的狀態(tài)返回到反應(yīng)物的狀態(tài)所放出的熱量。燃料的熱值等于燃料燃燒焓的絕對值。Heating

value=

hc

(kJ/kg

燃料)熱值限于完全燃燒時(shí)使用76當(dāng)產(chǎn)物中的水是液相時(shí)的熱值為高位熱值，當(dāng)產(chǎn)物中的水是氣相時(shí)的熱值為低位熱值。77(kJ

/kmol它們的關(guān)系為HHV

=

LHV

+

hfgfuel)式中，hfg是產(chǎn)物中H2O的摩爾數(shù)是在25oC下水的蒸發(fā)焓（汽化潛熱）.高位與低位熱值例2.4（不講）78A.

計(jì)算298

K下氣態(tài)的n-decane,C10H22,的高位與低位熱值，以每千摩爾和每千克燃料計(jì).n-decane的分子量是142.284.B.如果n-decane在298K下的蒸發(fā)潛熱是

359kJ/kgfuel液態(tài)n-decane的高位熱值與低位熱值是多少?解79A.對1

mole

的C10H22,其燃燒方程可寫為C10H

22(g

)

15.5(O2

3.76N

2

)

10CO2

11H

2O(l

or

g

)

15.5(3.76)N

2高位或低位熱值有,

H

reac

H

prod

HC

H

R298K，所有的顯焓為零298K，O2

and

N2

的生成焓為零并有and80Hprod

NihiprodHreac

Nihireac有液態(tài)水的形成焓可以計(jì)算出:f

,H

2O(l

)f

,CO2f

,C10

H

22C

,H

2O(l

)

11h

0

]

[10h

0

H

HHV

(1)h

0fg81h

0f

,H2O(g)f

,H2O(l)

h

241,847

44,010

285,857kJ

/

kmol

h

0C

10

H

22(g

)

15.5(O2

3.76N

2

)

10CO

2

11H

2