ФГБОУ ВО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО

- 2014

в свободном состоянии в виде молекул X2 может выделяться и

галоген. Под символом X в таблице понимаются элементы-галогены (главная подгруппа VII группы периодической системы), т.е. F, Cl, Br, I.

в кислороде пропана С3Н8 и глицерина С3Н8О3 , аммиака NH3,

сероуглерода CS2.

Составляя уравнение реакции горения, следует помнить, что в пожарно-технических расчетах принято все величины относить к 1 молю горючего вещества. Это, в частности, означает, что в уравнении реакции горения перед горючим веществом коэффициент всегда равен 1.

+ Н2О
2. В молекуле пропана 3 атома углерода, из них

образуется 3 молекулы углекислого газа.
С3Н8 + О2 = 3СО2 + Н2О
3. Атомов водорода в молекуле пропана 8, из них образуется 4 молекулы воды:
С3Н8 + О2 = 3СО2 + 4Н2О
4. Подсчитаем число атомов кислорода в правой части уравнения
23 + 4 = 10
5. В левой части уравнения так же должно быть 10 атомов кислорода. Молекула кислорода состоит из двух атомов, следовательно, перед кислородом нужно поставить коэффициент 5.
С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О

сколько молей (кмолей) веществ участвовало в реакции или образовалось в

результате реакции.
Стехиометрический коэффициент, показывающий число молей кислорода, необходимое для полного сгорания вещества, обозначается буквой .
В первой реакции  = 5.

= СО2 + Н2О
2. Уравниваем углерод и водород:
С3Н8О3 + О2

= 3СО2 + 4Н2О.
3. В правой части уравнения 10 атомов кислорода.
В составе горючего вещества есть 3 атома кислорода, следовательно, из кислорода в продукты горения перешли 10 – 3 = 7 атомов кислорода.
Таким образом, перед кислородом необходимо поставить коэффициент 7 : 2 = 3,5
С3Н8О3 +3,5О2 = 3СО2 + 4Н2О.
В этой реакции  = 3,5.

в продуктах горения будут вода и молекулярный азот.
NH3 + 0,75O2

= 1,5H2O + 0,5N2  = 0,75.
Обратите внимание, что перед горючим веществом коэффициент 1, а все остальные коэффициенты в уравнении могут быть дробными числами.

и оксид серы (IV).
CS2 + 3O2 = CO2 + 2SO2

 = 3.
Чаще всего в условиях пожара горение протекает не в среде чистого кислорода, а в воздухе. Воздух состоит из азота (78 %), кислорода (21 %), окислов азота, углекислого газа, инертных и других газов (1 %). Для проведения расчетов принимают, что в воздухе содержится 79 % азота и 21 % кислорода. Таким образом, на один объем кислорода приходится 3,76 объемов азота (79:21 = 3,76).
В соответствии с законом Авогадро и соотношение молей этих газов будет 1 : 3,76. Таким образом, можно записать, что молекулярный состав воздуха (О2 + 3,76N2).

молекулы пропилового спирта входят углерод, водород и кислород, продуктами реакции

будут углекислый газ CO2 и водяной пар H2O.

Исходя из формулы горючего, определяем количества продуктов
реакции и

По количествам продуктов реакции определяем коэффициент при воздухе

Уравнение реакции принимает вид

метиламина входят углерод, водород и азот, следовательно, продуктами реакции будут

углекислый газ, водяной пар и свободный азот.

Азот, получающийся при горении вещества, записывается отдельно от азота, входившего в состав воздуха. Коэффициенты при продуктах реакции находим в соответствии с таблицей

Составить уравнение реакции горения дихлорэтана C2H4Cl2 на воздухе.
По составу вещества

определяем состав продуктов горения CO2. H2O и HCl. Количества продуктов горения составят

Коэффициент при воздухе составит

в кислороде. Особенность состоит только в том, что азот воздуха

при температуре горения ниже 20000С в реакцию горения не вступает и выделяется из зоны горения вместе с продуктами горения.

Н2 + 0,5(О2 + 3,76N2) = Н2О + 0,53,76 N2  = 0,5.

Обратите внимание, что стехиометрический коэффициент перед кислородом 0,5 необходимо поставить и в правой части уравнения перед азотом.

Горение водорода в воздухе

Горение пропанола в воздухе

С3Н7ОН + 4,5(О2 + 3,76N2) =3СО2 + 4Н2О +4,53,76 N2  = 4,5.

В составе горючего есть кислород, поэтому расчет коэффициента  проводят следующим образом: 10 – 1 = 9; 9 : 2 = 4,5.

Горение анилина в воздухе

С6Н5NН2 + 7,75(О2 + 3,76N2) =6СО2 + 3,5Н2О + 0,5N2 +7,753,76 N2

 = 7,75.
В этом уравнении азот в правой части уравнения встречается дважды: азот воздуха и азот из горючего вещества.

+ 0,53,76 N2
 = 0,5.

Горение хлорметана в воздухе

СН3Сl + 1,5(О2 + 3,76N2) =СО2 + НСl + Н2О +1,53,76 N2
 = 1,5.

Горение диэтилтиоэфира в воздухе

(С2Н5)2 S + 7,5(О2 + 3,76N2) =4СО2 + 5Н2О + SO2 + 7,53,76N2
 = 7,5.

Горение диметилфосфата в воздухе

(СН3)2НР О4 + 3(О2 + 3,76N2) =2СО2 + 3,5Н2О + 0,5Р2О5 + 33,76N2
 = 3.
В процессах горения исходными веществами являются горючее вещество и окислитель, а конечными - продукты горения.

реакции горения

3,76N2 ) =7СО2 + 3Н2О +7,53,76N2

2. Исходные вещества: 1

моль бензойной кислоты;
7,5 молей кислорода;
7,53,76 молей азота.
Газов воздуха всего 7,54,76 молей.
Всего: (1 + 7,54,76) молей исходных веществ.
3. Продукты горения: 7 молей углекислого газа;
3 моля воды;
7,53,76 моля азота.
Всего: (7 + 3 + 7,53,76) молей продуктов горения.
Аналогичные соотношения и в том случае, когда сгорает 1 киломоль бензойной кислоты.

Сколько молей исходных веществ участвовало в реакции и сколько молей продуктов горения образовалось при полном сгорании 1 моля бензойной кислоты С6Н5СООН?

или вещества сложного элементного состава нельзя выразить химической формулой, их

состав выражается чаще всего в процентном содержании каждого элемента. К таким веществам можно отнести, например, нефть и нефтепродукты, древесину и многие другие органические вещества.

воздуха Vвтеор и б) практического объема воздуха Vвпр, затраченного на

горение (с учетом коэффициента избытка воздуха).
Стехиометрическое количество воздуха в уравнении реакции горения предполагает, что при данном соотношении компонентов, участвующих в реакции горения, воздух расходуется полностью. Объем воздуха в данном случае называется теоретическим (Vвтеор).
Горение может происходить не только при стехиометрическом соотношении компонентов, но и при значительном отклонении от него. Как правило, в условиях пожара на сгорание вещества воздуха затрачивается больше, чем определяется теоретическим расчетом. Избыточный воздух Vв в реакции горения не расходуется и удаляется из зоны реакции вместе с продуктами горения. Таким образом, практический объем воздуха равен
Vвпр = Vвтеор + Vв (2.1)
и, следовательно, избыток воздуха будет равен

(2.2)
Обычно в

расчетах избыток воздуха при горении учитывается с помощью коэффициента избытка воздуха (). Коэффициент избытка воздуха показывает, во сколько раз в зону горения поступило воздуха больше, чем это теоретически необходимо для полного сгорания вещества:

(2.3)

Для горючих смесей стехиометрического состава (т.е. состава, соответствующего уравнению реакции горения) коэффициент избытка воздуха  = 1, при этом реальный расход воздуха равен теоретическому. В этом случае обеспечивается оптимальный режим горения.

компоненту, а при  < 1 – богатой по горючему

компоненту.

Избыток воздуха имеется только в смеси, бедной по горючему компоненту. Из формул (3.2) и (3.3) следует

Vв= Vвтеор( 1) (2.4)

В закрытом объеме диффузионное горение большинства горючих материалов возможно только до определенной пороговой концентрации кислорода, так называемой остаточной концентрации кислорода в продуктах горения  (О2 ) ПГ. Для большинства органических веществ она составляет 12 – 16 % О2. Для некоторых веществ, например, ацетилена С2Н2, ряда металлов, горение возможно и при значительно меньшем содержании кислорода (до 5 % объемных О2).
Зная содержание кислорода в продуктах горения, можно определить коэффициент избытка воздуха (коэффициент участия воздуха в горении) на реальном пожаре:

воздуха, необходимый для горения рассчитывается по уравнению реакции горения.

диэтилового эфира С2Н5ОС2Н5? Температура 100С, давление 1,2 ат
1. Записываем

уравнение реакции горения
1 кг х м3
С2Н5ОС2Н5 + 6(О2 + 3,76N2) =4СО2 + 5Н2О +63,76N2
М = 74 кг 64,76  Vм =
=64,7619,35 м3
2. Записываем в уравнении известные и неизвестные величины с указанием размерности.
3. Молярная масса диэтилового эфира 74 кг/кмоль. Записываем эту величину под формулой эфира.
4. При нормальных условиях молярный объем (Vм) любого газообразного вещества составляет 22, 4 л/моль или 22,4 м3/кмоль.
Если условия отличаются от нормальных, то необходимо определить, какой объем будет занимать 1 кмоль любого газообразного вещества при данных условиях. Расчет VМ ведут по формуле объединенного газового закона:

какой объем занимает 1 кмоль воздуха (как и любого другого

газообразного вещества) при данных температуре и давлении.

м3/кмоль

Записываем данную величину под формулой воздуха, умножив ее на стехиометрический коэффициент (64,76).
5. По уравнению реакции найдем теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания эфира:

7,5 м3

Vвтеор =

необходим для полного сгорания 50 кг ацетона СН3СОСН3 при температуре

230С и давлении 95 кПа, если горение протекало с коэффициентом избытка воздуха 1,2?

1. Записываем уравнение реакции горения

50 кг х м3
СН3СОСН3 + 4(О2 + 3,76N2) = 3СО2 + 3Н2О +43,76N2
М = 58 кг 44,76  Vм =
=4  4,76 25,9 м3

2. Рассчитаем, какой объем занимает 1 кмоль воздуха (как и любого другого газообразного вещества) при данных температуре и давлении.

м3/кмоль

необходимый для полного сгорания эфира:
Vвтеор =
м3
4.

По условию задачи коэффициент избытка воздуха  = 1,2.
С учетом этого определим практический объем воздуха, необходимый
для горения:

Vвпр = Vвтеор   = 425,1  1,2 = 510,1 м3.

Горючее – смесь газов и паров
Природный, попутный нефтяной газ, промышленные газы (доменный, коксовый, генераторный и т.п.) представляют собой смеси газов. Состав газов выражается обычно в объемных процентах (объемн, %). Алгоритм расчета в данном случае следующий: для каждого горючего компонента вычисляется теоретическое количество воздуха с учетом его концентрации в смеси, и полученные концентрации суммируются. Формула для расчета теоретического объема воздуха для сгорания газовой смеси имеет следующий вид:

коэффициенты при воздухе в уравнении реакции горения для каждого горючего

компонента газовой смеси;
1, 2, 3 – концентрации каждого горючего компонента смеси (в объемных %);
 (О2) – процентное содержание кислорода в горючем газе (в объемных %);
VГГ – объем газовой смеси, м3.

Если горение протекает с избытком воздуха, то практический объем воздуха рассчитывают по уже известной формуле:

Vвпр = Vвтеор  .

Определить объем воздуха, необходимого для полного сгорания 10 м3

доменного газа следующего состава (в % объемных): оксид углерода (II) СО – 27 %, водород Н2 – 3 %, углекислый газ СО2 – 13 %, метан СН4 – 1 %, азот N2 – 56 %. Горение протекает при  = 1,3.

1. Определяем стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции горения для каждого горючего компонента газовой смеси. Горючими газами в этой смеси являются угарный газ СО, водород Н2 и метан СН4.

СО + 0,5(О2 + 3,76N2) = СО2 + 0,53,76 N2 1 = 0,5
Н2 + 0,5(О2 + 3,76N2) = Н2О +0,53,76 N2 2 = 0,5
СН4 + 2(О2 + 3,76N2) = СО2 + 2Н2О +23,76 N2 3 = 2

горения данной газовой смеси:

3. С учетом коэффициента избытка воздуха реально

на сгорание данной газовой смеси будет затрачено воздуха

Vвпр = Vвтеор   = 8,1  1,3 = 10,5 м3.

Vвтеор =

= 8,1 м3

выражается в массовых долях (, %) каждого элемента. При горении

кислород воздуха расходуется на окисление углерода С, водорода Н, серы S и других горючих составляющих.
Рассчитаем, какой теоретический объем воздуха необходим для сгорания 1 кг каждого элемента при нормальных условиях.

1 кг х м3
С + (О2 + 3,76N2 ) = СО2 + 3,76N2
12 кг 4,7622,4 м3

Vв(С)теор = х =

=8,885 м3 – объем воздуха для сгорания 1 кг углерода.

1 кг - х м3
Н + 0,25(О2 + 3,76N2) = 0,5Н2О + 0,253,76N2
1 кг -0,254,7622,4 м3

для сгорания 1 кг водорода.
1 кг

х м3
S + (О2 + 3,76N2 ) = SО2 + 3,76N2
32 кг 4,7622,4 м3

Vв(S)теор = х =

= 3,332 м3 – объем воздуха для сгорания 1 кг серы.

Углерод, водород и сера являются основными составляющими большинства органических соединений. Значительное число органических веществ имеют в своем составе кислород, и, следовательно, воздуха на горение будет затрачено меньше.

О2  4,7622,4 м3 воздуха
1 кг

 х м3

Vв(О)теор = х =

= 3,332 м3

–объем воздуха, содержащий 1 кг кислорода.

Vвтеор = Vв(С)теор 

+ Vв(Н)теор 

+ Vв(S)теор 

 Vв(О)теор 

, м3 (2.7)

где,
 (С),  (Н),  (S),  (О) – массовые доли элементов в веществе, %.

Сопоставим полученные значения.
Vв(Н)теор : Vв(С)теор : Vв(S)теор :Vв(О)теор =
= 26,665 : 8,885 : 3,332 : 3,332 = 1 : 1/3 : 1/8 : 1/8

Теоретическое количество воздуха для сгорания 1 кг вещества сложного элементного состава в общем виде можно записать следующим образом:

объем воздуха для сгорания заданной массы (m) вещества сложного элементного

состава при нормальных условиях определяется по формуле:

Vвтеор =m  0,267

м3/кг.

(2.8)

1. По формуле (2.8) определяем теоретический объем воздуха, необходимый для горения данной массы образца торфа:

Определить объем воздуха, необходимого для полного сгорания 5 кг торфа следующего состава (в %): С – 56,4 %, Н – 5,04 %, О – 24,0 %, S – 0,06 %, N – 3,6 %, зола – 10,9 %. Горение протекает при  = 1,5, условия нормальные.

Vвтеор = 5 

массы образца торфа будет затрачено воздуха

Vвпр = Vвтеор  

= 27,7  1,5 = 41,6 м3.

Расчет объема и процентного состава продуктов горения

Состав продуктов горения зависит от химической природы горючего материала и условий его горения. Практически всегда органические вещества горят с образованием продуктов полного и неполного горения.
К продуктам полного сгорания относятся: углекислый газ, образующийся при горении углерода, разложении карбонатов; водяной пар, образующийся при горении водорода и испарении влаги в исходном веществе; оксид серы (IV) SO2 и азот – продукты горения соединений, содержащих серу и азот.
Продукты неполного сгорания – это оксид углерода (II) – угарный газ СО, сажа С, продукты термоокислительного разложения – смолы.
Неорганические вещества сгорают, как правило, до соответствующих оксидов.
Выход продуктов горения количественно установить невозможно из-за чрезвычайной сложности их состава, поэтому материальный баланс процесса горения рассчитывается из предположения, что вещество сгорает полностью до конечных продуктов. При этом в состав продуктов горения включают также азот воздуха, израсходованного на горение, и избыток воздуха при  > 1.

и состав в объемных % продуктов горения, образовавшихся при сгорании

3 кг бензола С6Н6. Температура 200С, давление 770 мм рт.ст., коэффициент избытка воздуха  = 1,4.

1.Записываем уравнение реакции горения
3 кг х1 м3 х2 м3 х3 м3 х4 м3
С6Н6 + 7,5(О2 + 3,76N2 ) = 6СО2 + 3Н2О + 7,53,76N2
М = 78 кг 7,54,76  Vм = 6Vм = 3Vм = 7,53,76Vм =
=7,54,7623,7 м3 =623,7 м3 =323,7 м3 =7,53,7623,7 м3
2. Рассчитаем, какой объем занимает 1 кмоль газообразных веществ при заданных температуре и давлении.

м3/кмоль

3. Теоретический объем продуктов горения (VПГ) определяем по уравнению реакции.

VПГ =

33,9 м3

продуктов горения войдет избыточный воздух Vв.
Для расчета избытка воздуха

по уравнению реакции найдем теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания бензола:

Vвтеор = х1 =

= 32,5 м3

Избыток воздуха определим по формуле

Vв= Vвтеор( 1) = 32,5(1,4 – 1) = 13 м3

С учетом избытка воздуха практический объем продуктов горения составит:
VПГ* = VПГ + Vв = 33,9 + 13 = 46,9 м3

и состав продуктов горения 10 м3 природного газа следующего состава

(в % объемных): метан СН4 – 75 %, этан С2Н6 – 4 %, пропан С3Н8 – 2 %, углекислый газ СО2 – 19 %. Горение протекает при  = 1,2.

1. Составляем уравнение реакции горения для всех горючих газов смеси:
СН4 + 2(О2 + 3,76N2) = СО2 + 2Н2О +23,76N2  (СН4 ) = 2
Для газообразных веществ отношение числа моль равно отношению объемов, следовательно, стехиометрические коэффициенты для каждого вещества в реакции горения – это и есть объем в м3 каждого компонента продуктов горения, выделившийся при сгорании 1 м3 горючего газа.
По уравнению реакции можно определить, что при сгорании 1 м3 метана СН4 образуется 1 м3 СО2, 2 м3 Н2О и 23,76 м3 N2.
С2Н6 + 3,5(О2 + 3,76N2) =2СО2 + 3Н2О +3,53,76N2  (С2Н6) =3,5

3 м3 Н2О и 3,53,76 м3 N2.
С3Н8 +,5(О2 + 3,76N2)

=3СО2 + 4Н2О +53,76N2  (С3Н8) =5
При сгорании 1 м3 этана С3Н8 образуется 3 м3 СО2, 4 м3 Н2О и 53,76 м3 N2.
2. Определим теоретический объем продуктов горения.
Суммарный объем углекислого газа, образовавшегося при сгорании 1 м3 газовой смеси определяется с учетом процентного состава каждого горючего компонента газовой смеси, и также включается объем углекислого газа, входящий в состав исходной газовой смеси:

V(СО2) =

=
=

1,08 м3

составит:
V(СО2) = 1,08  10 = 10,8 м3
Аналогично рассчитываем объем

паров воды, образовавшийся в результате сгорания 1 м3 смеси газов:

= 1,7 м3

V(Н2О) =

При сгорании 10 м3 газовой смеси объем паров воды будет:

V(Н2О) = 1,7  10 = 17 м3

Объем азота в продуктах горения составит для 1 м3 природного газа:

V(N2) =

= 6,55 м3,

а для 10 м3
V(N2) = 6,55  10 = 65,5 м3

V(СО2 )+ V(Н2О)+ V(N2) = (10,8 + 17 + 65,5)

= 93,3 м3

2. Горение протекает с коэффициентом избытка воздуха  = 1,2, следовательно, в состав продуктов горения войдет и избыток воздуха. Для его расчета по формуле (3.6) определяем теоретический объем воздуха, необходимый для горения данной газовой смеси:

Vвтеор =

= 82,9 м3

Избыток воздуха определим по формуле (3.4):

Vв= Vвтеор( 1) = 82,9(1,2 – 1) = 16,6 м3

VПГ + Vв = 93,3 + 16,6 = 109,9 м3
2.

Определим процентный состав продуктов горения:

об (СО2) =

= 9,8 %

об (Н2О) =

= 15,5 %

об (N2) =

= 59,6 %

об (Vв) =

= 15,1 %

теоретический выход продуктов горения определяется как сумма продуктов горения каждого

элемента, входящего в состав вещества.
Рассчитаем, какой теоретический объем продуктов горения образуется при сгорании 1 кг каждого элемента при нормальных условиях.

х1

м3 х2 м3
С + (О2 + 3,76N2 ) = СО2 + 3,76N2
12 кг 22,4 м3 3,7622,4 м3

V(СО2) = х1 =

= 1,87 м3

V(N2) = х2 =

= 7,0 м3

Для водорода:
1 кг х1 м3 х2 м3
Н+0,25(О2+3,76N2)=0,5Н2О + 0,253,76N2
1 кг 0,522,4м3 0,253,7622,4 м3

=
= 21,0 м3
Для серы:
1 кг

х1 м3 х2 м3
S + (О2 + 3,76N2) = SО2 + 3,76N2
32 кг 22,4 м3 3,7622,4 м3

V(SО2) = х1 =

= 0,7 м3

= 2,63 м3

V(N2) = х2 =

он будет расходоваться на окисление горючих компонентов (углерода, водорода, серы,

фосфора) и, поэтому из воздуха на горение будет израсходовано кислорода меньше на количество, которое содержалось в горючем веществе. Следовательно, в продуктах горения и азота будет меньше на количество, которое приходилось бы на кислород, если бы он находился не в горючем веществе, а в воздухе.
На 1 кг кислорода в воздухе будет приходиться объем азота, равный

Полученные значения выходов продуктов горения элементов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Теоретический объем продуктов горения элементов сложных веществ при нормальных условиях

вещества с известным элементным составом.
Пусть  (С),  (Н),

 (S),  (О), (N) – – массовые доли элементов в веществе, %;  (W) – содержание влаги в веществе, %.
Тогда общие формулы для расчета каждого компонента продуктов горения при сгорании заданной массы (m) вещества будут иметь следующий вид:

2.9

2.10

V(SО2) = m

, м3 (2.11)

V(N2) = m

2.12

состава
Определить объем и процентный состав продуктов горения 5 кг каменного

угля следующего состава (в %): С – 75,8 %, Н – 3,8 %, О – 2,8 %, S – 2,5 %, N – 1,1 %, W – 3,0 %, зола – 11,0 %. Горение протекает при  = 1,3, условия нормальные.

1. По формулам (2.9) – (2.12) определяем объем каждого компонента продуктов горения 5 кг каменного угля.

V(СО2) = 5

= 7 м3

V(H2O) = 5

= 2,31 м3

V(SО2) = 5

= 0,085 м3

2,31 + 0,085 + 33,14 = 42,5 м3
2.Горение протекает с

коэффициентом избытка воздуха 1,3, следовательно, в состав продуктов горения будет входить избыточный воздух.
По формуле (2.8) определяем теоретический объем воздуха, необходимый для горения данной массы образца угля:

Vвтеор = 5 

= 38,6 м3

Избыток воздуха определим по формуле (2.4):

Vв= Vвтеор( 1) = 38,6(1,3 – 1) = 11,6 м3

VПГ + Vв = 42,5 + 11,6 = 54,1 м3
3.

Определим процентный состав продуктов горения:

об (СО2) =

= 12,9 %

об (Н2О) =

= 4,3 %

об (SО2) =

об (N2) =

об (Vв ) =

факторов пожара, который вызывает основные разрушения, уничтожает материальные ценности, вызывает

гибель людей, определяет обстановку на пожаре, создает огромные трудности при его ликвидации. Расчет тепловых явлений, сопровождающих горение, позволяет принять правильные и своевременные меры противопожарной защиты.
Практически единственным источником тепловой энергии любого процесса горения, а значит, и любого пожара, является тепловой эффект химических реакций окисления в пламени, т.е. теплота горения, которая относится к важнейшим характеристикам пожарной опасности веществ и материалов.

Расчет теплоты горения
Энтальпией горения (Нгор, кДж/моль) вещества называется тепловой эффект реакции окисления 1 моль горючего вещества с образованием высших оксидов.
Теплота горения (Qгор) численно равна энтальпии горения, но противоположна по знаку.
Для индивидуальных веществ тепловой эффект реакции может быть рассчитан по I следствию закона Гесса.

горения 1 моль бутана С4Н10.
1. Запишем уравнение реакции горения бутана.
С4Н10

+ 6,5(О2 +3,76 N2) = 4СО2 + 5Н2О + 6,5·3,76 N2
2. Выражение для теплового эффекта этой реакции по I следствию закона Гесса
Н0р-и = 4Н0(СО2) + 5Н0(Н2О) - Н0(С4Н10).

3. По таблице 1 приложения находим значения энтальпий образования углекислого газа, воды (газообразной) и бутана.
Н0(СО2) = 393,5 кДж/моль; Н0(Н2О) =  241,8 кДж/моль;
Н0(С4Н10) =  126, 2 кДж/моль.
Подставляем эти значения в выражение для теплового эффекта реакции
Н0р-и = 4(–393,5) + 5(–241,8) – ( 126,2) =  1656,8 кДж
Н0р-и = Н0гор =  1656,8 кДж/моль или Qгор = + 1656,8 кДж/моль.
Таким образом, при сгорании 1 моля бутана выделяется 1656,8 кДж тепла.

теплота горения – это количество теплоты, которое выделяется при полном

сгорании единицы массы или объема горючего вещества. Размерность удельной теплоты горения – кДж/кг или кДж/м3.
В зависимости от агрегатного состояния воды в продуктах горения различают низшую и высшую теплоту горения. Если вода находится в парообразном состоянии, то теплоту горения называют низшей теплотой горения Qн. Если пары воды конденсируются в жидкость, то теплота горения – высшая Qв.
Температура пламени достигает 100 К и выше, а вода кипит при 373 К, поэтому в продуктах горения на пожаре вода всегда находится в парообразном состоянии, и для расчетов в пожарном деле используется низшая теплота горения Qн.
Низшая теплота горения индивидуальных веществ может быть определена переводом значения Нгор, кДж/моль в Qн, кДж/кг или кДж/м3. Для веществ сложного элементного состава низшая теплота горения может быть определена по формуле Д.И. Менделеева. Кроме того, для многих веществ значения низшей теплоты горения приведены в справочной литературе, некоторые данные представлены в приложении