Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Результаты запишем в табл. 1.5.

Вещество H2O CO2 CO H2 N2 C (графит)
ni, % 18,21 14,94 28,33 0,68 37,84

23. Результаты расчетов энергетических характеристик гексогена представлены в табл. 1.6.

Характеристика Qw; П, кДж/кг T1, K f, Дж/кг w1, м3/кг αтв, м3/кг θ
Расчетное значение для гексогена 5330,8 1366·103 908·10-3 0,238
Характеристика D, м/с p1, ГПа cw, Дж/(моль·0С) c’w, Дж/(моль·0С)
Расчетное значение для гексогена 29,12 312,9 312,9

Динитробензол C6H4(NO2)2

Дано:

Mr=168; ρ0=1,57 г/см3 ; Qвв=12,151 кДж/моль

Решение:

1. Запишем химическую формулу динитробензола:

C6H4O4N2

2. Определим молекулярную массу ВВ μВВ и молярную массу M:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

3. Рассчитаем кислородный коэффициент:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Поскольку, кроме того, выполняется неравенство c<b/2+a (4<8), то данное ВВ относится к 3-й группе *.

4. Запишем реакцию взрывчатого превращения в первом приближении по уравнению (1,28):

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

5. Определим число молей газообразных и твердых веществ и их молекулярные массы:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

6. Рассчитаем удельный объем твердых продуктов взрывчатого превращения, принимая плотность графита ρтв=2,267·103 кг/м3:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

7. Найдем теплоту взрывчатого превращения Qw в первом приближении по формулам (1.36) и (1.36а), используя табл. 1.4:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

8. Рассчитаем температуру взрывчатого превращения по формуле (1.38), используя табл. 1.1:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

9. Найдем константу равновесия k1, применяя линейное интерполирование табличной функции k1=f(T1) (табл. 1.3):

T1, K
k1 7,379 7,383 7,574

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

10. Рассчитаем состав продуктов взрывчатого превращения во втором приближении по формулам (1.33), (1.34), (1.31), считая, что количество элементарного углерода и азота в продуктах сохраняется. Зная, что в реакции водяного газа будет участвовать только часть атомов углерод, с учетом формулы (1.35а) запишем:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

11. Проверим расчет состава продуктов взрывчатого превращения по величинам nгаз и k1:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Поскольку число молей газов по сравнению с первым приближением не изменилось, а константа равновесия, найденная по составу ПВП, совпала с исходной, расчет выполнен правильно.

12. Найдем теплоту взрывчатого превращения:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

13. Рассчитаем температуру взрывчатого превращения:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

14. Уточняем константу равновесия k1:

T1, K
k1 7,379 7,496 7,574

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

15. Уточняем состав продуктов взрывчатого превращения:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Проверка величин k1 и nгаз по составу ПВП подтверждает правильность расчетов:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

16. Найдем теплоту взрывчатого превращения:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Сравнение уточненного значения величины Qw с полученным в п. 12 показывает, что они совпадают с точностью до 1 кДж/моль, т.е. уточненный в п. 15 состав продуктов взрывчатого превращения можно считать окончательным.

Запишем реакцию взрывчатого превращения во втором приближении:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Теперь можно приступить к расчету энергетических характеристик ВВ, округлив полученные значения в соответствии с данными табл. 1.2.

17. Найдем значение теплоты взрывчатого превращения Qw (или потенциал ВВ П) для 1 кг ВВ:

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

18. Рассчитаем температуру взрывчатого превращения по формуле (1.38):

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

19. Рассчитаем удельный объем газообразных продуктов w1, удельную газовую постоянную R, силу ВВ f, удельную теплоемкость cw и параметр расширения θ по формулам (1.18), (1.4), (1.13), (1.5), (1.22) и (1.16) соответственно:

1) объем газообразных продуктов

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

2) удельная газовая постоянная

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

3) сила динитробензола

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

4) средняя удельная теплоемкость ПВП

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

5) средняя удельная теплоемкость газообразных продуктов

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

6) параметр расширения

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

20. Проверим расчет энергетических характеристик, рассчитаем с помощью формулы (1.17) через параметр расширения θ.

Сначала рассчитаем теплоту взрывчатого превращения Q’w, соответствующую величине c’w (газообразные продукты), из пропорции

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Тогда

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

после чего получим

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Как видим, результат практически совпадает с величиной θ из п. 19, что говорит о правильности расчетов.

21. Дополнительно рассчитаем скорость детонации динитробензола и давление во фронте детонационной волны p1. При k=3 [3]

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Найдем массовый процентный состав продуктов взрывчатого превращения гексогена по формуле - student2.ru

Наши рекомендации