Διάγραμμα θερμοκρασίας αδιαβατικής φλόγας
Αυτό είναι ένα διάγραμμα θερμοκρασιών αδιαβατικής φλόγας για κοινά καύσιμα. Η θερμοκρασία αδιαβατικής φλόγας είναι η θεωρητική θερμοκρασία μιας φλόγας, υποθέτοντας πλήρη καύση και καμία εργασία ή μεταφορά θερμότητας προς ή από το περιβάλλον.
Θερμοκρασία αδιαβατικής φλόγας σε σταθερή πίεση
Σημειώστε ότι τα περισσότερα καύσιμα καίγονται στον αέρα γύρω στους 1950 °C ή 3500 °F. Αυτό συμβαίνει επειδή τα κοινά καύσιμα είναι όλες οργανικές ενώσεις που καίνε με θραύση C-H, C-C και O2 δεσμούς για να σχηματίσουν CO2 και H2 Ω μόρια. Τα καύσιμα με τριπλούς δεσμούς άνθρακα-αζώτου καίγονται πολύ πιο ζεστά. Τα μέταλλα καίγονται σε οξυγόνο με θερμοκρασίες φλόγας υψηλότερες από αυτές των περισσότερων καυσίμων. Φυσικά, οι θερμοκρασίες της φλόγας είναι υψηλότερες όταν τα καύσιμα καίγονται σε καθαρό οξυγόνο σε αντίθεση με τον αέρα. Επίσης, σημειώστε ότι ο πίνακας παραθέτει τις θεωρητικές θερμοκρασίες φλόγας, που παράγονται από πλήρη καύση χωρίς απώλεια θερμότητας. Οι φλόγες του πραγματικού κόσμου καίνε λίγο χαμηλότερα. Η θερμοκρασία εξαρτάται επίσης από το τμήμα της φλόγας που μετρήθηκε.
| Καύσιμα | Οξειδωτικό | °C | °F |
| Δικυανοακετυλένιο (C4 N2 ) | Οξυγόνο | 4990 | 9010 |
| Κυανογόνο (C2 N2 ) | Οξυγόνο | 4525 | 8177 |
| Ζιρκόνιο | Οξυγόνο | 4005 | 7241 |
| Αλουμίνιο | Οξυγόνο | 3732 | 6759 |
| Ανθρακίτης | Οξυγόνο | ~3500 | ~6332 |
| Ακετυλένιο (C2 H2 ) | Οξυγόνο | 3480 | 6296 |
| MAPP (C3 H4 ) | Οξυγόνο | 2927 | 5301 |
| Ακετυλένιο | Αέρας | 2500 | 4532 |
| Υδρογόνο (H2 ) | Αέρας | 2254 | 4089 |
| Ανθρακίτης | Αέρας | 2180 | 3957 |
| Ασφαλτικός άνθρακας | Αέρας | 2172 | 3943 |
| Βενζίνη | Αέρας | 2139 | 3880 |
| Κηροζίνη | Αέρας | 2093 | 3801 |
| Αιθανόλη (C2 H5 Ω) | Αέρας | 2082 | 3779 |
| MAPP | Αέρας | 2010 | 3650 |
| Μαγνήσιο | Αέρας | 1982 | 3600 |
| Προπάνιο (C3 H8 ) | Αέρας | 1980 | 3596 |
| Ξύλο | Αέρας | 1980 | 3596 |
| Βουτάνιο (C4 H10 ) | Αέρας | 1970 | 3578 |
| Μεθάνιο (CH4 ) | Αέρας | 1963 | 3565 |
| Φυσικό Αέριο | Αέρας | 1960 | 3562 |
| Κερί | Αέρας | ~1000 | ~1800 |
| Τσιγάρο | Αέρας | ~400-700 | ~750-1300 |
Σταθερός όγκος έναντι σταθερής πίεσης
Η αδιαβατική καύση συμβαίνει είτε σε σταθερό όγκο είτε σε σταθερή πίεση. Οι περισσότερες καύσεις στην καθημερινή ζωή γίνονται υπό σταθερή πίεση, επειδή ο αέρας ή το οξυγόνο ρέει ελεύθερα στη φλόγα, ενώ τα προϊόντα καύσης ρέουν μακριά από αυτήν. Η φωτιά είναι ένα παράδειγμα καύσης με σταθερή πίεση. Η καύση σταθερού όγκου, από την άλλη πλευρά, συμβαίνει σε περιορισμένο χώρο. Η καύση μέσα στον κύλινδρο ενός κινητήρα είναι ένα παράδειγμα κατάστασης σταθερού όγκου. Οι θερμοκρασίες της αδιαβατικής φλόγας σε σταθερό όγκο είναι υψηλότερες από αυτές σε σταθερή πίεση. Αυτό συμβαίνει επειδή κάποια ενέργεια πηγαίνει στην αλλαγή του όγκου υπό σταθερή πίεση. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία αδιαβατικής φλόγας για το μεθάνιο είναι περίπου 2326 K σε σταθερό όγκο και 2236 K σε σταθερή πίεση.
Αναφορές
- Babrauskas, Vytenis (2006-02-25). «Θερμοκρασίες σε φλόγες και φωτιές». Fire Science and Technology Inc .
- Haynes, W. M. (2015) CRC Handbook of Chemistry and Physics (96η έκδ.). Τύπος CRC. ISBN 978-1482260960.
- Kuo, Κ. Κ. (1986). Αρχές Καύσης . John Wiley &Sons, Νέα Υόρκη.
