Энергия активации топлива

Химические реакции осуществляются в результате взаимных столкновений молекул. Скорость реакции на основании закона действуюш,их масс зависит от концентрации реагирующих молекул, а следовательно, и числа столкновений, причем чем больше концентрация, тем больше будет столкновений. Однако в реакциях, протекающих с конечной скоростью, не все столкновения молекул приводят к химическому взаимодействию. Эффективными будут только те столкновения между молекулами, которые в момент столкновения обладают некоторым избытком внутренней энергии и при встрече их может выделиться энергия, необходимая для разрушения химических связей. Этот избыток энергии, необходимый для проведения данной реакции, называется энергией активации. Причина того, что топливо (бензин, керосин и т. п.) не загорается само собой, заключается в значительной энергии активации соответствующих окислительных реакций. Повышение температуры приводит к тому, что все чаще и чаще молекулы окислителя и горючего в момент столкновения имеют необходимый избыток энергии, и в конце концов скорость реакции достигает большой величины — начинается горение. По теории активации к реакции могут привести только столкновения между активными молекулами, энергия которых будет больше энергии активации. [c.226]

Итак, горение газообразного топлива представляет собой цепную реакцию, которая характерна тем, что горение газообразных составляющих топлива протекает пе по линии реакций между стабильными молекулами (табл. 12), требующими весьма высокой энергии активации, а по линии непрерывного образования центров с высокой химической активностью (Н, О и ОН), взаимодействие которых со стабильными молекулами пе требует высокой энергии активации. [c.78]

Величина энергии активации зависит от химической природы топлива и физических условий, при которых происходит сгорание. Если молекулы топлива непрочны, имеют свободные незамещенные связи и движутся с большими скоростями, то энергия активации обычно незначительна и реакции с участием таких молекул легко возникают и способны самопроизвольно протекать даже в обычных условиях. В случае инертных [c.192]

Значение энергии активации зависит также от исходного состояния реагирующих веществ (топлива и окислителя), прежде всего от температуры и давления. Чем выше температура, тем больше средняя скорость молекул топлива и воздуха в цилиндре расширительной машины. Чем больше скорость молекул, тем больше их кинетическая энергия. При сжатии внутренняя (кинетическая) энергия горючей смеси увеличивается. В этом случае энергия активации уменьшается. При большом сжатии можно достичь такой температуры рабочего тела (горючей смеси), при которой энергия активации равна нулю Еа = 0). В этом случае реакция окисления бензина может начаться самопроизвольно. Как правило, такая реакция окисления начинается по всему объему горючей смеси, что приводит к взрывному характеру. Возникает детонация, о которой говорилось выше. Чтобы этого не допустить, горючую смесь в цилиндре бензинового двигателя сжимают до состояния, недостаточного для возникновения самопроизвольной реакции окисления, а недостающую энергию активации подводят к горючей смеси извне посредством электрического разряда. В этом случае процесс сгорания топлива возникает между электродами свечи, и пламя последовательно распространяется по всему объему цилиндра расширительной машины двигателя. Топливо окисляется последовательно в узком слое, разделяющем несгоревшую часть топлива от сгоревшей части. Эту зону называют фронтом пламени. Фронт пламени распространяется подобно волнам на воде, образующимся при бросании камня. Перед фронтом пламени находится несгоревшая горючая смесь, за фронтом — продукты сгорания топлива. [c.193]

С другой стороны при использовании сжиженного нефтяного газа (СНГ), максимум мощности соответствует коэффициенту избытка воздуха 0,94—0,96 и только для природного газа оптимум соответствует стехиометрии. Различия в значениях оптимального по максимуму мощности коэффициента избытка воздуха объясняются более тонкими различиями в физико-химической природе веществ, чем элементарный состав. С одной стороны, влияет степень диссоциации продуктов сгорания, зависящая главным образом от элементарного состава, но с другой стороны, влияет массовая скорость сгорания, определяемая такими качествами, как диффузионная способность горючего газа и эффективная энергия активации. Поскольку современная теория двигателей не позволяет рассчитывать эти влияния, действительное сопоставление различных топлив по показателю, оценивающему возможную мощность двигателя, требует привлечения экспериментальных данных. С этой целью авторами ранее [19] был предложен специфический показатель— энергетический фактор топлива Фэ, рассчитываемый по формуле [c.10]

Е — условная энергия активации — избыточная кинетическая энергия соударяющихся молекул над средней энергией соударения. Величина Е зависит от химической природы топлива. [c.47]

Это явление объясняется тем, что молекулы топлива и кислорода, прежде чем образовать новое соединение, должны распасться на атомы (у молекул с большим числом атомов,— на группы атомов) или во всяком случае перейти в состояние с более высокой энергией. Такая диссоциация или активация молекул происходит вследствие повышающейся с ростом температуры интенсивности теплового движения. [c.217]

Г W IF где a — состоит из геометрических и физических констант и равна примерно единице Лс — коэффициент самодиффузии углерода в топливе Q —энергия активации термодиффузии в топливной фазе. Результаты для Th 2 представлены на рис. 10.17 прямой линией на графике Аррениуса с кажущейся энергией активации 96 ккал/моль. Скорость миграции микросфер топлива уменьшается в последовательности ТЬСг> (Th, U) Сг>иС2. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...