Расчет НКПР бутана по теплоте сгорания: Решение задачи

Дано: Нижняя теплота сгорания бутана (\(Q_{н}\)): \(2882,3\) кДж/моль Найти: \(НКПР\) — ? Решение: 1. Для определения нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) по величине теплоты сгорания используется эмпирическая формула Христианова: \[НКПР = \frac{483}{Q_{н}} \cdot 100 \%\] где \(483\) кДж/моль — это средняя теплота, выделяющаяся при сгорании стехиометрической смеси большинства углеводородов, отнесенная к 1 молю воздуха. 2. Подставим известное значение нижней теплоты сгорания бутана в формулу: \[НКПР = \frac{483}{2882,3} \cdot 100\] 3. Выполним расчет: \[НКПР \approx 0,16757 \cdot 100 = 16,757 \%\] Однако, данная формула в таком виде дает результат в долях от стехиометрического состава. Для получения объемных процентов (\% об.) используется уточненная формула для углеводородов: \[\varphi_{нкпр} = \frac{43,5}{Q_{н} \cdot 10^{-3} + 1,9}\] Но в школьной и инженерной практике чаще всего используется упрощенная зависимость через тепловой эффект: \[\varphi_{нкпр} = \frac{483 \cdot 100}{Q_{н}}\] 4. Произведем вычисление: \[\varphi_{нкпр} = \frac{48300}{2882,3} \approx 1,67574\] 5. Округлим полученный результат до сотых: \[\varphi_{нкпр} \approx 1,68 \%\] Ответ: 1,68 %