Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 394 >> Следующая


В случае определения тепловых эффектов взрыва (горения, детонации) можно принять [6.7]-[6.9], что само BB является лишь некоторым промежуточным продуктом реакции между химическими элементами, входящими в его состав; конечным же состоянием системы являются продукты полного взрывчатого разложения BB, как более термодинамически устойчивые. Таким образом, теплоту взрыва Qb3p можно определить как разность между суммой теплот образования компонентов ПВ EQnB и теплотой образования исходного BB Qbb, т.е.

ПВ и исходного BB, адекватные их теплотам образования, но имеющие обратный знак. Верхний индекс «О» означает, что вещества взяты в стандартном состоянии, т.е. при давлении 1 физ. атм. = 101,325 кПа. Нижний индекс «/» означает образование (formation). В термохимии принята неэгоистическая система знаков, т.е. под положительной теплотой образования понимается то количество тепла, которое выделяется при образовании одного моля вещества из составляющих его элементов, взятых в виде простых веществ. Теплоты образования простых веществ (N2, О2, H2, С) в стандартном состоянии принимаются равными нулю. В термодинамических справочниках, например [6.10]-[6.12] приводятся данные о ДД"°298> те- энтальпии образования индивидуальных веществ при давлении 101,325 кПа и температуре 298,15 К.

Тепловой эффект реакции, протекающей с образованием газов (или паров) может быть различным в зависимости от того, идет процесс при постоянном давлении или при постоянном объеме. Для процессов горения, идущих, как правило, при давлении, равном давлению окружающей среды, тепловой эффект характеризуется величиной Qp (т.е. Q при постоянном давлении). Взрыв же, напротив, сопровождается резким повышением давления и сравнительно небольшим изменением объема вещества. Следовательно теплоту взрыва необходимо рассчитывать при постоянном объёме (Qv), для чего нужно знать и теплоты образования при постоянном объёме. Если справочные данные по теплотам (энтальпиям) образования относятся к постоянному давлению, то вычисленную по (6.1) величину Qp надо пересчитать на теплоту взрыва Qv, используя выражение:

где второй член в правой части уравнения представляет собой работу, совершаемую ПВ при их расширении; А — механический эквивалент тепла; р — конечное давление ПВ; Vi и V2 — соответственно начальный и конечный удельные объемы газов.

Если принять, что поведение продуктов взрывчатого превращения описывается уравнением состояния идеального газа и что температура до и после реакции одна и та же, например +18 °С (близкий к этому случай реализуется при калометрических испытаниях), то при расширении ПВ до атмосферного давления, пренебрегая величиной Vi ввиду её малости, получим численное значение поправки (в кДж), равное 2,42п, где п — число молей газообразных ПВ, образующихся при взрыве 1кг или 1 моля конденсированного ВВ. Если тепловой эффект относят к температуре +25 °С (298 0K), то поправка составит 2,48п в кДж (или 0,592п

Qv = Qp + Ap(V2 - vi),

(6.2)

6.1. Тепловые эффекты взрыва

127

в ккал). При расчётах необходимо также указать, в каком агрегатном состоянии находится H2O в ПВ — в парообразном или жидком, подставляя соответствующие значения теплот образования в уравнении (6.1). Разница между получаемыми значениями теплот взрыва равна теплоте конденсации водяных паров, содержащихся в ПВ. При расчетах теплоты взрыва, как правило, полагают, что вода и другие аналогичные вещества получаются в виде пара.

Энтальпии образования Д.г7^ индивидуальных веществ, приводимые в справочниках [6.10]-[6.12], являются их точно определенными константами. Для BB значения ДЯ° при р = 101,325 кПа и T = 298,15 К, как правило, также известны и приводятся в ряде изданий, например [6.1,6.2, 6.7,6.8,6.9, 6.13,6.14]. Для наиболее обиходных BB значения ДН°ВВ помещены в таблицах Приложения В.. При необходимости они могут быть также рассчитаны по соответствующим методикам.

Главная сложность расчетов теплоты взрыва по выражению (6.1) связана с определением истинного состава ПВ к моменту завершения процесса их расширения или к окончанию любой другой стадии, при которой определяется тепловой эффект взрыва.

Дело в том, что конечный состав ПВ не идентичен его составу в плоскости Чепмена-Жуге детонационной волны. Это очевидно для смесевых BB, у которых продукты распада компонентов смеси вступают в химическое взаимодействие (вторичные реакции). Но это справедливо и для индивидуальных BB, равновесный состав ПВ которых определяется текущими параметрами состояния — температурой и давлением. Изменение последних сдвигает равновесие по химическому составу ПВ в соответствии с общими закономерностями химической термодинамики для обратимых (равновесных) реакций: с увеличением температуры равновесие сдвигается в сторону реакций, идущих с поглощением тепла, а с увеличением давления — в сторону реакций, идущих с уменьшением объема (числа молей газа). Эта качественная зависимость является частным случаем принципа Ле-Шателье, согласно которому при действии на равновесную систему сил, нарушающих равновесие, система стремится к такому состоянию, при котором эффект внешнего воздействия ослабевает.
Предыдущая << 1 .. 55 56 57 58 59 60 < 61 > 62 63 64 65 66 67 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.