燃烧学第二章作业
燃烧学作业习题
燃烧学作业习题
二零一三年五月二十日
燃烧学作业习题
一、问答题
燃烧过程是在化学反应动力区域内进行，在此时燃烧过程的进展（或燃烧速度）将强烈地受到化学动力学因素的控制。如可燃混合气的性质、温度、燃烧空间的压力和反应物质浓度等变化都将强烈地影响燃烧速度的大小；而如气流速度、气流流过的物体形状和尺寸等流体动力学的扩散方面因素却与燃烧速度无关。这种燃烧过程就是化学动力燃烧（或动力燃烧）。如：可燃混合气体的燃烧
热作用与电离作用同时加快氧化反应。
2、高速混合气流的火焰稳定方法有哪些？
钝体稳焰、旋转射流或逆喷射流稳焰、值班火焰稳焰、突扩通道或偏转射流稳焰。
3、解释皱褶表面理论？
皱褶表面理论认为，湍流脉动速度试火焰表面皱折变形，使燃烧反应面积显著增大，同时火焰中的热扩散系数要比混合气本身的可扩散系数大的多，由于这些原因，湍流火焰传播速度大大增加。当流体扰动产生的涡团尺寸大于燃烧区的厚度，在湍流脉动的作用下使火焰产生皱折与变形。但脉动速度不很大，流体涡团还不能冲破火焰表面。此时称为大尺度弱湍流火焰。此时燃烧表面积大大的增加了。
解：
(1)1m3煤气完全燃烧所需理论空气量，烟气组成，体积
(α＝1)
烟气组成：
（2）1m3煤气的高低热值(未考虑原始水分）
（3）α＝1.5完全燃烧所需的空气量，烟气的组成，体积
烟气组成：
(4)
2、某容器中含有甲烷5％，乙烷2％，氧气21％，氮气67％，二氧化碳5％（体积百分比）初始温度25℃，初始压力0.1Mpa，爆炸温度1200℃，计算爆炸压力。
杭州市人教版初中9年级化学第二章简答题专项基础练习(含答案)
一、解答题1．点燃条件下，某反应的微观过程如图所示，图中所示反应的化学方程式为_____。
解析：2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O【解析】由反应的微观过程图可知，该反应是硫化氢燃烧生成了二氧化硫和水，化学方程式是：2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O。
故答为：2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O。
2．实验装置如图所示，白磷燃烧的温度是40℃甲、乙两个集气瓶用导管连接，玻璃管A 的下端紧系一只气球。
将此装置放置在较强阳光下一段时间后，（1）可能观察到乙广口瓶中的现象是____。
（2）冷却到室温后可能观察到甲广口瓶中的现象是_____，产生这种现象的原因是____________解析：白磷过一会后立刻燃烧，冒出大量的白烟气球膨胀乙瓶内的氧气被消耗，造成气压降低（1）、将此装置放置在较强阳光下一段时间后，如果温度升到40℃，达到白磷的着火点，就会引起自燃，生成白色粉末五氧化二磷，所以可能观察到的现象是白磷燃烧，冒出大量的白烟。
（2）、冷却到室温后，白磷自燃后，消耗了广口瓶中的氧气，使广口瓶中的气体变少，广口瓶中气压比周围环境中低，导致气球膨胀。
3．化学离不开实验，正确规范的操作是实验成功的保证。
请分析造成下列后果的原因。
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，发现水槽中的水变红了_____________________________________________（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶炸裂了______________________________________________（3）小明制取并收集一瓶氧气后，将带火星的木条伸进集气瓶中，未见木条复燃。
______________________________________________（4）检查装置的气密性时，浸入水中的导管口没有气泡冒出_____________________________________________解析：没有在试管口塞一团蓬松的棉花没有预先在集气瓶底留有少量水或铺一层细沙收集的氧气不纯装置漏气【解析】（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，没有在试管口塞一团蓬松的棉花，会导致高锰酸钾颗粒随氧气进入水槽，溶于水，使水槽中的水变红；（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有预先在集气瓶底留有少量水或铺一层细沙，使生成的高温的固体溅落，导致集气瓶受热不均而炸裂；（3）制取并收集一瓶氧气后，将带火星的木条伸进集气瓶中，未见木条复燃，可能的原因是收集的氧气不纯，集气瓶内氧气的含量太低。
教学课件 《燃烧学(第2版)》徐通模
六、基元反应的化学反应速率
在基-基之间的基元反应中，两个分子消失而形成组分C，需要“第三者”参与才 能完成该反应过程。在碰撞期间，新生成的分子的内能 传递给分子M，并表现为M 的动能，以带走形成稳定组分的能量，如果没有这一能量传递过程，新形成的分子会 分解回到 它的组成原子。
实际上，在三分子反应中三个分子相互碰撞的概率很小，因此，化学反应速率极 低。在气相反应中，三分子反应很少见，属于这类反应的只有NO参加的某些反应。 目前还没有发现三分子以上的碰撞反应。
• 在比较理想化的实验条件下测定的基元反应速率可直接应用到压力 较高且存在其他成分的场合
基元反应的化学计量系数代表参与反应的组分的摩尔数，基元反应 分为以下形式，相应的化学反应速率为：
1、双分子反应：
dcA dt
kbicAcB
2、单分子反应：
dcA dt
kunicA
3、三分子反应
：dcA dt
ktercAcBcM
• 在分析实际燃烧系统时，为了简化起见，基于总包反应的
概念，写出总反应方程式，并借用质量作用定律的形式写
出其反应速率表达式
根据质量作用定律，燃料的消耗速率表示为：
dcF dt
k
cFa
cb O2
• 对总包化学反应，指数a、b与反应级数有关，由试验曲线
3、反应物和反应产物的浓度随时间的变化曲线
c A :反应物初始浓度
cx :反应产物在任一时刻的浓度
4、异相反应（固态与气态同时存在）
反应速率是指在单位时间内、单位表面积上参加反应的物质的量
三、基元反应与总包反应
绝大多数化学反应为复杂化学反应：并非一步完成，经若干相继的中间反 应，涉及若干中间产物生成最终产物 基元反应是组成复杂反应的各个反应 表示反应物分子、原子或原子团直接碰撞而发生的化学反应各个过程
西安交通大学燃烧学作业第二章资料
兴业嘉园机械式停车设备设计与施工招标文件招标单位：上海兴业投资发展有限公司日期：2003年1月27日本招标文件是建设单位在招标过程中的规范性文件，是各投标单位编制投标书的依据，也是以后签订承包合同的重要依据。
第一条：工程概况1.1项目名称：兴业嘉园1.2建设单位：上海兴业投资发展有限公司1.3项目地点：浦电路400号1.3项目性质：住宅及酒店式公寓1.4准备条件：1.4.1结构施工已完成。
1.4.2建设用地已征用，现场施工的水、电、道路和通讯条件已经落实。
第二条：工程发包范围，发包方式及付款方式2.1工程发包范围：机械式停车设备及辅助设施的制造安装2.2工程发包方式：包工、包料、包安全、包质量、包工期、包验收通过。
2.3工程款支付方式：根据自身情况，自行提出工程款支付方式，以资竞争。
第三条：材料及设备供应原则3.1材料供应本工程材料由施工单位采购。
3.2材料的供应原则3.2.1施工单位采购的材料应在采购和进场前，提供质保书、品牌号、规格、价格，由监理单位和建设单位认可符合上海市质量技术监督局和上海市公安局交巡警总队路政设施处有关规定要求，否则监理单位有权不予验收进场。
对质量不符合要求的材料，一律不得使用到本工程实体上，否则，因此产生的一切后果，由采购方负责，并承担由此产生的一切损失。
第四条：工期要求及奖罚办法4.1本工程总工期由各投标单位根据各自的优势自行测算工期，以资竞争，一旦中标即为合同工期。
工期奖罚以合同为准，中标的施工承包单位每提前或延迟一天，奖罚在合同内另行规定。
正式开工日期以建设单位口头或书面通知为准。
第五条：工程质量、安全要求及验收标准5.1本工程中标单位必须遵守和执行国家规定的建筑安装工程及验收规范、设计要求、质量评定标准和上海市有关工程质量管理文件，工程质量等级由各投标单位自报，以资竞争。
奖罚的具体数额由各投标单位在投标书中提出，具体条款在合同中明确。
5.2本工程质量如达不到合格，除按合同中定下的罚数数额之外，应予返修，直至达到合格为止，返修所需人力、物力、财力、工期延误均由中标单位负责。
人教高中化学必修二课后限时作业：第2章 第1节 化学能与热能 含解析
第二章第一节考点对应题号基本目标发展目标1.反应热概念与能源1,2,32.放热反应和吸热反应判断4,5,7 11,133.反应热与物质能量、键能关系 6 10,144.综合应用8,9 12,151．我国科学家最近指出：2050年后全球将出现的四大能源是：①氢能②天然气水合物③空间太阳能发电④氚和氦－3的核聚变。
这四大能源未来在提供能量过程中会产生新核素的是()A．①B．②C．③D．④D解析④发生的是原子核的变化，有新核素生成，其余都只发生了化学变化。
2. 下列有关能量转换的说法正确的是()A．煤燃烧生成CO2是热能转化为化学能的过程B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程B解析本题考查了自然界中能量的转化方式。
煤燃烧是炭和氧气中的化学能转化为热能，同时生成新物质二氧化碳，A项错误；动物体内葡萄糖的氧化是化学能转化为其他形式的能量，C项错误；光合作用是太阳能转化为化学能的过程，D项错误。
3．下列说法中，正确的是()A．干冰升华时要吸收热量，所以这是吸热反应B．加热后才能发生的反应一定是吸热反应C．1 mol Ba(OH)2与1 mol H2SO4反应吸收的热量为QD．可燃物的燃烧都是放热反应D解析干冰升华吸收热量克服分子间作用力，是物理过程，A项错误；有些放热反应也要加热，B项错误；Ba(OH)2与H2SO4的反应为中和反应，应释放热量。
4．下列反应中，既属于氧化还原反应，同时又是吸热反应的是()A．灼热的炭与CO2反应B．H2在O2中燃烧的反应C．铝与稀盐酸反应D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应A解析A、B、C项是氧化还原反应，B、C项是放热反应，A项是吸热反应；D项是吸热反应，但不是氧化还原反应。
5．如图表示吸收能量反应的图像是()C解析反应物的能量低于生成物的能量，反应表现为吸热。
燃烧学—第1章作业
中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
2
《燃烧学》--作业 燃烧学》--作业
V0,air
1.02 = = = 4.86m 3 0.21 0.21
V0,O2
烟气的组成： 烟气的组成： CO2 , H 2 O, N 2
VCO2 = 0.747m 3
VH 2O = 1.195m 3
VN 2 = 3.885 + 0.79(1.5 − 1)V0,air = 5.775m 3
VO2 = 0.21× (1.5 − 1)V0,air = 0.51m 3
V yq = V0, yq + (α − 1)V0,air = 5.797 + (1.5 − 1) × 4.86 = 8.227m 3
QL = QH − 6 × (9H + W )× 4.18 = 21409.96 − 6 × (9 ×10 + 6)× 4.18 = 19002.28KJ
完全燃烧所需的理论空气量， （ 3 ） α ＝ 1.5 完全燃烧所需的理论空气量 ， 烟气的组 成，体积 Va ,air = α ⋅ V0,air = 1.5 × 4.86 = 7.29m 3 α＝1.5 烟气的组成： CO2 , H 2 O, N 2 , O2 烟气的组成：
V0, N 2 = N 2 × 10 −2 + 0.79V0,air = 4.7 × 10 −2 + 0.79 × 4.284 = 3.43m 3
V0, yq = V0,CO2 + V0, H 2O + V0, N 2 = 0.38 + 1.164 + 3.43 = 4.974m 3
《消防燃烧学》教案
《消防燃烧学》教案.doc教案章节：第一章燃烧基础理论一、教学目标：1. 让学生了解燃烧的基本概念，理解燃烧的三要素。
2. 使学生掌握燃烧过程的物理化学变化。
3. 培养学生对火灾危险性的认识，提高消防安全意识。
二、教学内容：1. 燃烧的基本概念燃烧的定义燃烧的分类2. 燃烧的三要素燃料氧气点火源3. 燃烧过程的物理化学变化燃料的分解氧化反应燃烧产物的形成三、教学方法：1. 讲授法：讲解燃烧的基本概念、燃烧的三要素和燃烧过程的物理化学变化。
2. 案例分析法：分析火灾案例，让学生了解燃烧事故的危害。
四、教学准备：1. 教材：《消防燃烧学》2. 课件：燃烧基础理论3. 案例素材：火灾案例图片和视频五、教学步骤：1. 引入：讲解燃烧在日常生活中的应用，引发学生对燃烧的兴趣。
2. 讲解燃烧的基本概念，阐述燃烧的定义和分类。
3. 讲解燃烧的三要素，分析它们在燃烧过程中的作用。
4. 讲解燃烧过程的物理化学变化，包括燃料的分解、氧化反应和燃烧产物的形成。
5. 分析火灾案例，让学生了解燃烧事故的危害。
6. 总结本章内容，强调消防安全的重要性。
7. 布置课后作业：复习本章内容，查阅相关资料，了解燃烧事故的预防措施。
教案章节：第二章火灾蔓延规律二、教学内容：1. 火灾蔓延的基本概念火灾蔓延的定义火灾蔓延的分类2. 火灾蔓延的规律火灾蔓延的影响因素火灾蔓延的速度和距离3. 火灾蔓延的模型火灾蔓延的数学模型火灾蔓延的数值模型三、教学方法：1. 讲授法：讲解火灾蔓延的基本概念、规律和模型。
2. 实验法：进行火灾蔓延实验，让学生观察火灾蔓延的现象。
四、教学准备：1. 教材：《消防燃烧学》2. 课件：火灾蔓延规律3. 实验器材：火灾蔓延实验装置五、教学步骤：1. 引入：讲解火灾蔓延在日常生活中的危害，引发学生对火灾蔓延的关注。
2. 讲解火灾蔓延的基本概念，阐述火灾蔓延的定义和分类。
3. 讲解火灾蔓延的规律，分析影响火灾蔓延的因素。
燃烧学课后习题答案
2
2
( 3 . 8 2 . 3 24 . 5 2 3 . 7 ) 10
2
0 . 38 m
3
V 0,H
2O
(H
2
H 2O H 2 S
3
m 2
CnH
) 10 m
2
4 4 58 2 24 . 5 3 . 7 10 2 2
18162
KJ
Q l 2 Q l Q l1
1500 1400 19617 18162
t 2 t t1
t 1400
19002 . 28 18162
1458
(C )
5
《燃烧学》--作业
CO 2焦炉气： CO
2
3 . 8 %, H
2
58 %, CH
L
解：首先根据半无限大固体的导热公式： 2 t 及临界条件 0.1, L erf 求得 t ＝0.9。 2 L 假定板可以采用半无限大固体考虑，则3个小时后的 2 t 值可求出来。
L
L
1 erf
L
9
《燃烧学》--作业
L 2 t
2
L
0 .2 5 . 2 10
（3）α＝1.5 完全燃烧所需的空气量，烟气的 组成，体积 3 V a , air V 0 , air 1 . 5 4 . 86 7 . 29 m α＝1.5 CO 2 , H 2 O , N 2 , O 2 烟气的组成：
V CO 0 . 747 m
2
3
VH
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旋流燃烧器混合特性实验方案设计
班级：
学号：
姓名：
如图所示的旋流燃烧器，由同轴的两根同心管道组
成，中心管通燃料气，外层管道通助燃空气（带有旋
流），当空气和燃料气喷入炉膛之后发生混合，并通过旋转射流的回流区卷吸炉膛内的高温烟气，因此射流中的气体由三种成分混合而成：燃料气、空气、炉膛内烟气。
为掌握燃烧器的燃烧特性，需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化）。
一：实验目的
为掌握燃烧器的燃烧特性， 需要了解炉膛空间中各处的气体成分比例（假定暂不考虑化学反应引起的成分变化） 。
二：实验原理
由于本实验只需要求得混合后气体的成分比例，不要求混合后气体的浓度。
因此，只需要根据热流密度守恒即可求得混合后气体成分的比例，而不需要以温度场模拟浓度场。
对于两股射流与高温烟气的混合问题，燃料气温度为T1，空气温度为T2，高温烟气温度为T3。
对于炉膛空间中的任一点，假设其温度为Txy ，该点物质中来自燃料气的成分的质量分数为m1，来自空气的成分的质量分数为m2，来自高温烟气的成分的质量分数为m3。
根据热流密度守恒，有：
若假设三种气流p p p p c c c c ===3,2,1,，则上式可以简化为：
式中xy T T T T 、、、321为待测量，321m m m 、、为待求值。
由于未知数有3个而方程只有两个，故方程不封闭无法求解。
故，实验中须改变321T T T 、、，测出两次不同温度下的xy T ，与上述两个方程组成封闭方程组如下： 式中：
1m ——混合气体中来自燃料气的成分的质量分数；
2m ——混合气体中来自空气的成分的质量分数；
3m ——混合气体中来自高温烟气的成分的质量分数；
1T ——第一次输入的燃料气的温度；
2T ——第一次输入的空气的温度；
3T ——第一次实验的高温烟气的温度；
xy T ——第一次实验中炉膛中坐标为(x,y)点的温度；
'
1T ——第二次输入的燃料气的温度； '
2T ——第二次输入的空气的温度； '
3T ——第二次实验的高温烟气的温度；
'xy T ——第二次实验中炉膛中坐标为(x,y)点的温度； 三：实验设备
热电偶温度计、冰点瓶、数字式电压表
四：实验系统连线图
四：实验步骤
1.按照实验系统连线图连线。
2.建立如图所示坐标系，开启进气系统，待温度稳定后依次记录1点、2点、3点的电势值。
依照实验具体情况在第一象限与第四象限取足够数量的离散点代替连续温度场进行研究，分别记录其电势值。
3.改变进气（燃料气和空气）温度，重复步骤二（注意：此时选取的点应与步骤二选取的点一致）。
4.关闭系统，拆除连线。
四：数据处理
对于每个点（x,y ），实验均测得了两组数据（1T ,2T ,3T ,xy T ）、
（'1T ,'2T ,'3T ,'
xy T ）。
将这两组数据分别代入下面这个式子中计算即可得到该点处的气体成分比例。
将所有点所对应气体成分比例求出来，在坐标图中连接成分比例相同的点即可得到炉膛空间气体成分分布图。