Определение теплоты взрыва
Теплота взрыва может быть определена теоретически по формуле реакции взрыва или опытным путем.
Теоретически теплота взрыва определяется на основании закона акад. Г. И. Гесса. В применении к реакции взрыва этот закон можно сформулировать так: количество теплоты, выделяющейся при взрыве, равно суммарной теплоте образования продуктов взрыва за вычетом теплоты образования самого ВВ, т. е.
Q = <7іИі + q2n2 + . . . — Q„, (6)
Где Q — теплота взрыва 1 кмоль ВВ, ккал или. кдж;
<7ь <7г и т. д. — теплота образования для различных продуктов взрыва; ккал/кмоль или кдж/кмоль; П\, и2 и т. д. — количество киломолей продуктов взрыва;
QH — теплота образования 1 кмоль ВВ, ккал или кдж.
Теплота взрыва 1 кг ВВ определится по формуле
С == 7р (7)
Для 1 кг взрывчатой смеси теплота взрыва определяется по формуле •
_ ЧгПг + № + ■ ■ • - (<?„,*! + Q„N, + ...)
^ ~~ Л^ЛЇ! + N2M2 + . . . ' ( '
Где QHl, Q нг ит. д. — теплота образования различных компонентов взрывчатой смеси.
Теплота образования некоторых ВВ и продуктов взрыва при постоянном давлении и температуре 15° С, приведена в табл. 1.
Теплота взрыва при постоянном объеме (в момент взрыва-, до расширения газов) Qv больше величины Q, вычисленной по формуле (6), на количество тепла AQ, расходуемого на работу расширения, т. е.
Qv = Q + AQ = Q + ZnRT, (9)
Где R — газовая постоянная, равная 1,987 ккал/кмоль • град; — суммарное количество киломолей газов взрыва.
|
Таблица 1
|
При температуре 15° С (288° К)
AQ = ZnRT = 1,987 • 288 • = 572Еи, ккал Следовательно, теплота взрыва 1 кмоль ВВ' при постоянном объеме (т. е. в момент взрыва)
Qy — Q + 572Еи, ккал. (10)
Для 1 кг ВВ теплота взрыва при постоянном объеме
= м ' , ккал/кг, (11)
Пример. Определить теплоту взрыва 1 кмоль и 1 кг аммиачной селитры
NH4NOs = 2Н20 + N2 + 0,502І Находим по табл. 1 теплоту образования аммиачной селитры (Qn = = - f - 88 600 ккал/кмоль) и (продуктов взрыва (вода — qі = 57 800 ккал/кмоль); теплота образования азота и кислорода q2 = 0 и дз = 0, так как газы находятся в свободном состоянии.
Теплота взрыва 1 кмоль ВВ
Q = qxn-L + q2п2 + qsns — QH = 57 800 • 2 — 88 600 = = 27 000 ккал/кмоль =113 Мдж/кмоль. Теплота взірьгва 1 кмоля ВВ при постоянном объеме Qv = Q + 572Sn = 27 000 + 572 • 3,5 = 29 000 ккал/кмоль = 122 Мдж/кмоль.
Теплота взрыва 1 кг ВВ при постоянном давлении и при постоянном объеме равна соответственно
Q 27 000
Q' = - до - = —gjj - = 338 ккал/кг = 1,42 Мдж/кг;
Q' = = 2900Р = 363 ккал/кг = 1,52 Мдж/кг. М 80
Опытным путем теплота взрыва определяется взрыванием или сжиганием навески ВВ в калориметрической бомбе, которую помещают в водяной калориметр. Калориметрическая бомба емкостью около 0,3 дм3 изготовляется из хромоникелевой стали. Плотность заряжания допускается не более 0,02 кг/дмъ.
