Adijabatska temperatura izgaranja

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Plamenik sa acetilenom i kisikom se koristi za rezanje čeličnih cijevi

Proces adijabatskog izgaranja podrazumijeva odsustvo bilo kakvih gubitaka topline u okolinu. Prema tome, sva se toplina izgaranja troši na zagrijavanje produkata izgaranja. Temperatura koju bi plinovi tada imali, naziva se adijabatska temperatura izgaranja.

Kod procesa izgaranja, postoje dvije vrste adijabatske temperature izgaranja, ovisno kako je proces završen, sa konstantnim obujmom i sa konstantnim tlakom.

  • Adijabatska temperatura izgaranja sa konstantnim tlakom, je temperatura koja je rezultat potpunog izgaranja, koja se javlja bez prijenosa topline, te mijenjanja kinetičke i potencijalne energije. Ova je temperature niža od procesa sa konstantnim obujmom, zato što se jedan dio energije troši na promjenu obujma (obavlja rad).

Pogrešno se misli da je adijabatska temperatura izgaranja maksimalna temperatura koja se može dobiti od datih kemijskih tvari, zato što prijenos topline između elemenata i nepotpuno izgaranje, smanjuje temperaturu izgaranja. Pokazalo se da neka goriva bogata acetilenom i metanom, mogu premašiti adijabatsku temperaturu izgaranja za par stotina ºC.

Uobičajeni plameni[uredi VE | uredi]

U svakodnevnom životu, većina izgaranja se odnosi na organske tvari, kao što su drvo, vosak, mast, propan ili benzin. Adijabatska temperatura izgaranja sa konstantnim tlakom takvih tvari je u uskom području oko 1950 °C. To je zato što je to stehiometrijski sličan postupak: izgaranje organskih tvari sa n ugljika, uključuje razbijanje približno 2n C-H veza, n C-C veza i 1,5n O2 veza, da bi se dobilo otprilike n CO2 molekula i n H2O molekula.

Uobičajene temperature plamena[uredi VE | uredi]

Kod standardnog tlaka 1 bar i temperature 20 °C, tablica pokazuje adijabatske temperature izgaranja za razne plinove sa konstantnim tlakom. Vrijednosti se odnose za stehiometrijski odnos goriva i oksidansa φ = 1.

Adijabatska temperatura izgaranja sa konstantnim tlakom za uobičajene plinove/materijale
Gorivo Oksidans T_{ad} (°C) T_{ad} (°F)
Acetilen (C2H2) zrak 2500 4532
Acetilen (C2H2) kisik 3480 6296
Butan (C4H10) zrak 1970 3578
Cianogen (C2N2) kisik 4525 8177
Dicianoacetilen (C4N2) kisik 4990 9010
Etan (C2H6) zrak 1955 3551
Vodik (H2) zrak 2210 4010
Vodik (H2) kisik 3200 5792 [1]
Metan (CH4) zrak 1950 3542
Zemni plin zrak 1960 3562 [2]
Propan (C3H8) zrak 1980 3596
Propan (C3H8) kisik 2526 4579
MAPP plin Metilacetilen (C3H4) zrak 2010 3650
MAPP plin Metilacetilen (C3H4) kisik 2927 5301
Drvo zrak 1980 3596
Petrolej zrak 2093 [3] 3801
Lagano loživo ulje zrak 2104  3820
Srednje loživo ulje zrak 2101  3815
Teško loživo ulje zrak 2102  3817
Bitumenski ugljen zrak 2172  3943
Antracit zrak 2180  3957
Antracit kisik ≈2900 ≈5255

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. [1] "Flame temperatures"
  2. [2] "North American Combustion Handbook", Volume 1, 3rd edition, North American Mfg Co., 1986.
  3. [3] Power Point Presentation: "Flame Temperature", Hsin Chu, Department of Environmental Engineering, National Cheng Kung University, Tajvan