Temperatura de flama adiabàtica
En l'estudi de la combustió, existixen dos tipos de temperatura de flama adiabàtica que depenen de cóm s'haja completat el procés: a volum constant i a pressió constant. Esta propietat descriu teòricament la temperatura dels productes de la combustió si no es pert energia a l'ambient exterior.
La temperatura de flama adiabàtica a volum constant és la temperatura que resulta d'un procés de combustió completa que ocorre sense treball, transferència de calor o canvis en cinètica o energia potencial. La seua temperatura és més alta que la que es produïx en la combustió a pressió constant, ya que en este últim cas partix de l'energia s'utilisa per a aumentar el volum del sistema, produint treball.
Flames comunes
[editar | editar còdic]
En la vida diària, la gran majoria dels combustibles que s'utilisen habitualment són composts orgànics com la fusta, cera, grassa, plàstics comuns, propà, gas i gasolina. La temperatura de flama adiabàtica a pressió constant de tals substàncies en l'aire se situa en un ranc relativament estret al voltant de 1950 °C. Açò es deu a que, en térmens estequiomètrics, la combustió d'un compost orgànic en n àtoms de carbono consistix en trencar aproximadament 2n enllaces C–H, n enllaces C–C , i 1.5 n enllaces O2 per a formar aproximadament n molècules de CO2 i n molècules d'H2O.
Degut a que la majoria dels processos de combustió ocorren naturalment a l'aire lliure, els gasos de combustió no es troben confinats en un volum determinat, com ocorre en el cilindre d'un motor. Com a conseqüència, estes substàncies es cremen a una pressió constant, permetent que el gas s'expandixca durant el procés.
Temperatures de flama comunes
[editar | editar còdic]Suponent condicions atmosfèriques (1 bar i 20 °C), la següent taula mostra les temperatures de flama adiabàtica per a varis gasos a pressió constant. Les temperatures que s'indiquen ací són per a una relació estequiomètrica de combustible-oxidant de la mescla, és dir, dosado relatiu ϕ = 1.
Nota: estos són senyes teòriques de la temperatura de flama que es produïxen per un procés que no pert calor. El més propenc serà la part més calenta de la flama, a on la reacció de combustió és més eficient. Açò també supon una combustió completa (p. eix. perfectament equilibrat, normalment crida azulada).
| Combustible | Comburente | °C | °F |
|---|---|---|---|
| Gasolina | Aire | 2138 | 3880[1] |
| Hidrogen (H2) | Aire | 2254 | 4089[1] |
| Hidrogen (H2) | Oxigen | 3200 | 5792[2] |
| Metà (CH4) | Aire | 1963 | 3565[3] |
| Metanol (CH4O) | Aire | 1949 | 3540[3] |
| Gas natural | Aire | 1960 | 3562[4] |
| Pentano (C5H12) | Aire | 1977 | 3591[3] |
| Propà (C3H8) | Aire | 1980 | 3596[5] |
| Propà (C3H8) | Oxigen | 2526 | 4579 |
| Gas MAPP Metilacetileno (C3H4) | Aire | 2010 | 3650 |
| Gas MAPP Metilacetileno (C3H4) | Oxigen | 2927 | 5301 |
| Tolueno (C7H8) | Aire | 2071 | 3760[3] |
| Fusta | Aire | 1980 | 3596 |
| Queroseno | Aire | 2093[6] | 3801 |
| Fueloil llauger | Aire | 2104[6] | 3820 |
| Fueloil mig | Aire | 2101[6] | 3815 |
| Fueloil pesat | Aire | 2102[6] | 3817 |
| Hulla | Aire | 2172[6] | 3943 |
| Antracita | Aire | 2180[6] | 3957 |
| Antracita | Oxigen | ≈2900[see 1] | ≈5255 |
| Alumini | Oxigen | 3732 | 6750[3] |
| Liti | Oxigen | 2438 | 4420[3] |
| Fòsfor (blanc) | Oxigen | 2969 | 5376[3] |
| Zirconi | Oxigen | 4005 | 7241[3] |
- ↑ La temperatura igual a ≈3200 K correspon al 50 % de la dissociació química de el CO2 a la pressió d'1 atm. Este valor permaneix constant, per lo que el diòxit de carbono constituïx el 97% del total dels gasos de combustió en el cas de antracita cremada en oxigen pur. Les temperatures més altes ocorren en reaccions a altes pressions (fins a 3800 K i per damunt, vejau i.j. Jongsup Hong et al , p.8).
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 «Flame Temperature Analysis and NOx Emissions for Different Fuels».
- ↑ «Flame temperatures». Archivat des d'el original, el 17 d'abril de 2014. Consultat el 29 de març de 2016.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 CRC Handbook of Chemistry and Physics, 96th Edition, p. 15-51
- ↑ «North American Combustion Handbook, Volume 1, 3rd edition, North American Mfg Co., 1986.». Archivat des d'el original, el 16 de juliol de 2011. Consultat el 29 de març de 2016.
- ↑ «Pàgina en www.rpgroup.caltech.edu». Archivat des d'el original, el 24 de setembre de 2015.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Power Point Presentation: Flame Temperature [1] archivat en Wayback Machine., Hsin Chu, Department of Environmental Engineering, National Cheng Kung University, Taiwan
- Este artícul conté una traducció derivada de «Temperatura de llama adiabática» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.