12.4. Закон Гесса

Закон Гесса, называемый иначе законом постоянства сумм тепла, гласит, что общий тепловой эффект ряда последовательных превращений (химических реакций) зависит только от начального (топливо – воздух) и конечного (продуктов сгорания) состояния, но не зависит от пути, по которому протекает процесс.

Согласно закону Гесса для определения количества тепла, выделяющегося в результате сгорания топлива, нет необходимости знать, какие реакции в какой последовательности проходят, а нужно только знать начальное состояние системы «топливо – воздух» и её конечное состояние (состав продуктов сгорания).

Горение – это окисление горючих элементов топлива кислородом, сопровождающееся выделением теплоты. В зависимости от скорости распространения пламени различают нормальное горение и горение со взрывом. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 15…20 м/с, а при взрыве 2000…3000 м/с. Чтобы топливо начало гореть его необходимо нагреть до определённой температуры, называемой температурой воспламенения.

Горение топлива может быть:

· полным – с образованием негорючих продуктов сгорания (углекислоты СО2, водяных паров H2O, сернистого ангидрида S2O);

· неполным, когда в составе продуктов сгорания имеются СО, СН4 и Н2 и различные углеводороды. Содержание углеводородов невелико и ими пренебрегают.

Обычно показателем неполноты сгорания топлива является наличие окиси углерода СО в продуктах сгорания.

На основании закона Гесса можно ограничится рассмотрением конечных реакций горения, опустив все промежуточные, что значительно упрощает все расчеты.