Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Теплота взрыва






Количество тепла, которое выделяется при взрыве 1кг ВВ, называется теплотой взрыва.

Поскольку детонация ВВ протекает с очень большой скоростью, то допускается, что взрывчатое превращение завершается раньше, чем начнется расширение продуктов взрыва. Это значит, что взрыв протекает в постоянном объеме. Для этого случая вычисляют тепловой эффект при постоянном объеме.

Теплота взрыва при постоянном объеме обозначается Qv. При этом считают, что образовавшаяся при взрыве вода находится в состоянии пара. Но индекс [Qv(п)] «п» обычно не ставится. Теплота взрыва выражается в кДж/кг или кДж/моль. Теплота взрыва штатных ВВ изменяется в пределах от 1465 до 6285 кДж/кг.

Для сравнительной оценки различных ВВ по энергетике часто используется величина теплоты взрыва при воде жидкой Qv(ж).

По абсолютной величине теплота взрыва при воде жидкой имеет большее значение, так как при конденсации паров воды выделяется дополнительное количество тепла 44, 3 кДж/моль. Соотношение между Qv(ж) и Qv запишется в следующем виде:

b * 103

Qv(ж) = Qv + 44, 3n H2O = Qv + 2M * 44, 3.

Величина Qv(ж) определяется опытным путем, Qv может быть рассчитана на основе опытных данных по уже приведенному соотношению

b * 103

Qv = Qv(ж) - 44, 3* 2M

Расчет величины теплоты взрыва можно сделать теоретически на основе использования закона Гесса, согласно которому тепловой эффект реакции определяется лишь конечным и начальным состояниями системы и не зависит от пути реакции (процесса).

Для расчета теплоты взрыва необходимо знать:

-уравнение взрывчатого превращения ВВ;

-теплоту образования ВВ;

-теплоту образования продуктов взрыва.

Обычно пользуются схемой.

Из схемы следует, что Qv = Qoбp пв - Qoбp BB, т. е. теплота взрыва равна разности между теплотой образования продуктов взрыва и теплотой образования ВВ.

Теплотой образования химического соединения называется количество тепла, которое выделяется или поглощается при образовании его из простых веществ. Теплота образования различных веществ приводится в справочной литературе. Для некоторых веществ величины теплоты образования приведены в табл. 11.

Таблица 11

Продукты взрыва Qoбp, кДж/моль ВВ Qoбp, кДж/моль
V = const P = const V = const P = const
CO CO2 H2O(п) NO H2O(ж) NO2 NH3 CH4 119, 9 393, 3 240, 9 -90, 5 282, 8 -34, 8 43, 6 72, 0 110, 6 393, 9 242, 2 -90, 5 286, 2 -33, 5 46, 1 75, 0 Тротил Гексоген Тетрил Тэн Аммиачная селитра 42, 3 -93, 4 -55, 7 502, 8 354, 9 59, 5 -71, 6 -33, 5 532, 1 353, 2

 

Пример. Определить теплоту взрыва тротила.

1. Записываем уравнение взрывчатого превращения

C7H5O6N3 → 3, 5CO + 2, 5H2O + 3, 5C + l, 5N2.

2. Определяем теплоту образования продуктов взрыва

Qoбp пв = 3, 5 * 119, 9 + 2, 5 * 240, 9 + 3, 5 * 0 = 993, 9 кДж/моль

3. Теплота образования ВВ

Qoбp BB = Qoбp ТНТ = 42, 3 кДж/моль.

4. Теплота взрыва

Q'v = Qoбp пв - Qoбp BB = 993, 9 - 42, 3 = 951, 6 кДж/моль.

В пересчете на 1кг ВВ

Qv = Q'v * 1000 = 951, 6 *1000 = 4192 кДж/кг.

М 227

Более точные расчеты дают значение величины теплоты взрыва тротила 4232 кДж/кг, т. е. примерно на 1% больше.

Опытное определение теплоты взрыва производится в калориметрической бомбе, представляющей собой прочный стальной цилиндр с крышкой.

Испытуемое ВВ в качестве 10…50г помещается в бомбу. Бомба продувается азотом и устанавливается в водяной калориметр. После этого производится подрыв заряда ВВ электрическим способом и передача тепла калориметру.

Общее количество выделившегося тепла определяется по формуле

qv = A (Tк – Тн).

где А — теплоемкость калориметра;

Tк и Тн — конечная и начальная температура воды;

m — масса ВВ.

Теплота взрыва рассчитывается как

Qv = qv * 1000/m.

Теплота взрыва является важнейшей характеристикой ВВ. Она определяет работоспособность и мощность ВВ. Чем больше теплота взрыва, тем больше работоспособность, мощность и разрушительное действие ВВ. Теплота взрыва зависит, прежде всего, от природы и состава ВВ, а также от условий взрыва (в основном от плотности заряда ВВ) (табл. 12).

Таблица 12

Плотность ВВ кг/м3 Теплота взрыва, кДж/кг
тротил гексоген тетрил
  - - - - - -

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.006 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал