《消防燃烧学》模拟试卷B及评分标准

《消防燃烧学》模拟试卷B答案及评分标准《消防燃烧学》模拟卷(B)参照答案及评分标准一、名词讲解(每题2分，共20分)[评分标准]要点正确，得满分。要点不正确，不得分。1、标准燃烧热::在1atm和指定温度下，lmol某物质完满燃烧时的恒压反应热.称为该物质的标准燃烧热。2、热值答:所谓热值是指单位质量或单位体积的可燃物完满燃烧所发出的热量。3、自燃答:依靠自己的氧化反应使得可燃物着火。4、直链反应:直链反应在链传达过程中每耗资一个自由基的同时又生成一个自由基，直至链停止。5、扩散燃烧:由扩散过程控制的燃烧称扩散燃烧，其火焰称扩散火焰。6、闪燃:在可燃液体的上方，蒸气与空气的混杂气体遇火源发生的一闪即灭的刹时燃烧现象称为闪燃。7、沸程答:不同样比重不同样沸点的所有馏分转变成蒸气的最低和最高沸点的温度范围。8、表面燃烧:可燃固体的燃烧反应是在其表面由氧和物质直接作用而发生的，称为表面燃烧。9、氧指数:在规定条件下，恰巧保持物质燃烧时的混杂气体中最低氧含量的体积百分数。10、爆炸极限:可燃气与空气组成的混杂气体遇火源能发生爆炸的可燃气最低浓度(用体积百分数表示)，称爆炸下限，可燃气最高浓度称爆炸上限。二、简答(每题7分，共56分)[评分标准]要点回答正确完满，可得满分。要点回答不够正确完满，可依照评分标准酌情扣分。见解有严重错误，该题不得分。1、什么叫做放热速度?什么叫做散热速度?用公式如何表达它们?并利用放热曲线和散热曲线的地址关系，解析说明谢苗诺夫热自燃理论中着火的临界条件.答:见作业。在低压(低于大气压)下，向预混气中加入惰性气体反而能改进着火(不着火变成着火)，请依照链式着火理论加以讲解,:低压时，自由固相销毁速度快。若是想预混气中加入惰性气体，则能阻拦自由基向器壁的扩散，降低固相销毁速度。3、何谓阴燃,它与有焰燃烧和无焰燃烧有什么差异,它与自燃有什么关系,:在规定的试验条件下，物质发生的连续、有烟、无焰的燃烧现象。阴燃与有焰燃烧的主要差异是无火焰，与无焰燃烧的主要差异是能热分解出可燃气。4、有哪些预防和控制可燃气体爆炸的基根源则?:一、严格控制火源二、防范形成爆炸性混杂气体三、切断爆炸流传路子(抑爆技术)四、防爆泄压(卸压技术)r5.已知管内流动气流出口速度可以表示为，火焰面ufu,(,)10R(或火焰前沿)上的火焰流传速度S各处相等，试确定火焰面的位L置(即气流速度u与层流火焰流传速度的夹角)答:当火焰驻准时，必定满足气流速度在火焰面法向上的重量Uin等于层流火焰流传速度Sl，即:Suu,,cos,Lin,1,,cos(/)Sur,1,cos(/(,))Sfu10R6、试建立固体表面的能量平衡，简要说明固体引燃的条件。:单位固体表面获得的净热速率:..S=，,QQ( ),,,HLGcvcrEl只有S>0，才能阴燃固体。7、简要说明沸溢和喷溅的形成过程，并说明有何异点?:沸溢:热波在油品中流传时，乳化水或自由水蒸发，形成大量油包气气泡，最后发生向外溢出的现象。喷溅:热波下降到水垫层，使其中的水大量蒸发，蒸气压迅速高升，把上部的油品抛出罐外的现象。请说明液体蒸发、闪燃、爆炸温度极限的相互联系。:闪燃与爆炸温度极限都是以液体蒸发为基础。没有蒸发，也就不存在闪燃与爆炸温度极限。闪燃是液体温度较低，蒸发速度不足的一种现象。爆炸温度极限，液面上方蒸发出的蒸汽与空气混杂后，达到爆炸极限时对应的液体温度。三、计算题(每题8分，共24分)[评分标准]1)计算公式使用正确、计算结果正确，可得满分。(计算公式不正确，可依照评分标准酌情扣分。计算结果不正确，扣1分。33331、某1m可燃气燃烧后产物为二氧化碳0.4m，水蒸气1.124m，氮气3.356m。3该可燃气的低位热值为15kj/m。1各种气体的平均恒压热容(温度由273K到TK之间的平均值)333温度(T)C(CO)KJ/mKC(N)KJ/mKC(HO)KJ/mKp2p2p219732.37431.46121.900020732.39151.46871.921321732.40741.47581.942322732.42211.48251.962823732.43591.48921.9824答:依照能量平衡计算理论燃烧温度，QVC(TT,,,)，其中为可燃物的低位热值，C为体积热容QPP21PP按逼近法求解，由于定压热容C与温度有关，因此需第一估计一个温度T，根据这1P个温度计算定压热容C，计算燃烧产物吸热量，若是，说明估计温度小于理QQ<QP11P论燃烧温度;重新估计一个温度T，依照这个温度计算定压热容，计算燃烧产CT<T2P1P，使得，即估计温度大于理论燃烧温度则，因此理论燃烧温物吸热量QQ>QT>T22P2P度满足下式:T>TT,21PTT,21TT(QQ),，,,P1P1QQ,21第一假定T=2073K,1Q=(0.4*2.3915+1.124*1.9213+3.356*1.4687)*(2073-273)=14481J<15000J1再假定T=2173K,2Q=(0.4*2.4074+1.124*1.9423+3.356*1.4758)*(2073-273)=15388>150002因此T=2073+(15000-14481)/(15388-14481)*(2173-2073)=2130.2Kp校正Q’=(0.4*2.4074+1.124*1.9423+3.356*1.4758)*(2130.2-273)=15041.3kJ近似等于实质发热量15000，计算可以结束(自然，你可以接着算)。52、已知甲苯的爆炸浓度极限范围为1.27~6.75%，求其一个大气压下(1.01325×10Pa)L0V,的爆炸温度极限。已知，甲苯的蒸发热8580.5cal/mol，常数ClgPC,,，2.303RT9.8443，R=1.987.L0V,答:lgPC,,，2.303RT0TLvRCP,,/(2.303(lg))T=(8580.5)/(2.303*1.987*(9.8443-log10(101325*0.0127)))=278.4181K下T=(8580.5)/(2.303*1.987*(9.8443-log10(101325*0.0675)))=312.0315K上mm,3、固体资料的活化能可以经过热重解析测量，定义反应过程中可燃物节余量(其0,,mm,,0中，m为t时刻反应坩埚内样质量量，m为坩埚内初始样质量量，m为反应结束后坩埚0?内样质量量，因此α表示反应进度)，则α与反应温度T有以下关系(其中k为指前因0子，R通用气体常数8.314J/mol-K，φ为升温速率10K/min):kR,,ln(1)2aRTE0ln[]ln[(1)],,,2,TEERT表1热重实验数据表2,,ln(1)aα温度(?)ln[]1/T2T623.291990.9946330.001116-11.9426627.062990.9961330.001111-11.8902630.841980.9971140.001106-11.84721给出某次实验几个时刻T之间的关系，试补充表格2中内容，并计算该材料的活化能E。试说明计算结果的误差。答:填对表格。kR,,ln(1)2aRTE0ln[]ln[(1)],,,

将表示成以下