ГОСТ 31369—2008
Приложение Е
(справочное)
Поведение идеального и реального газов
Е.1 Изменение энтальпии сгорания идеального газа при изменении температуры
В 4.1 указано, что (стандартная)энтальпия сгорания {-И .) любого идеального газа или смеси изменяется в
соответствии с температурой, при которой, как полагают, происходит сгорание (т.е. со стандартной температурой
сгорания). Наблюдаемое изменение, хотя и относительно мало, но является значимым и им не следует пренебре
гать. Однако это изменение, в общем, является сложным и, как следствие, не имеет смысла представлять способы
вычисления, которые могли бы дать возможность пользователю определять Н, при любой произвольной стандар
тной температуре сгорания. Вместо этого значения iTt для каждого отдельного химического компонента, перечис
ленного в настоящем стандарте, приведены в таблице 3 настоящего стандарта для каждой из обычно
применяемых стандартных температур сгорания: 298.15 К. 293.15 К. 288.15 К и 273.15 К (25 °С. 20 ‘ С, 15 ’ С и О ‘ С со
ответственно).
Приведенные в таблице 3 значения были получены следующим образом. Рассмотрим обобщенную реакцию
сгорания для чистого, предположительно газообразного химического компонента (C,H„OcNdS«). а котором числа
атомов от а до е являются положительными целыми числами (включая ноль), значения которых определяют кон
кретный исследуемый компонент (например, для а = 1.£>=4. с = <У= е = 0. означающий метан), а именно:
C.HbO£N0S.(9) ♦ (а ♦♦ е)02<д) = аСО,(д) ♦ j H ,0(l) ♦ j N 2(g) * eSO^g).(Е.1)
Допустим, что информация о стандартной энтальпии сгорания при 25’ С (-тН^(25“С)) для этой реакции имеет
ся в авторитетных публикациях (это реальная ситуация для всех рассматриваемых здесь компонентов). Значение
H ,(f) при некоторой другой температуре t для того же самогоу-ro компонента тогда выражается формулой
или. что то же:
(-*, W), = -Н.(Г0), * £ v k-(PA<g - h i «И.
(Е.2)
А
l-й » ,
dt.
(Е.З)
М
где /0 = 25 “С;
ft*(f) _ молярная энтальпия идеального газа;
(ср)* — изобарическая молярная теплоемкость Ус-го компонента (исключая образовавшуюся воду, которая рас
сматривается как жидкость). Суммирование проводится по всем компонентам к. которые появляются в ре
акции сгорания (максимум 6 а самом общем случае).
vA— стехиометрический коэффициент для Ус-го компонента, рассматриваемый как положительный для реаген
тов (единица для «целевого» у-ro компонента) и отрицательный для продуктов сгорания.
Таким образом, вычисление сводится к получению информации о h‘ или св как функциях температуры для
«целевого* у-ro компонента и пяти «дополнительных» компонентов Ог СО.г N2 и БОг (в газовой фазе) и жидкой
воды. Величины h° и с„ являются сложными функциями температуры, чаще всего выражаемыми в виде полинома
для всех компонентов.
Для описания изменений Л‘ ив зависимости от температуры а течение многих лет использовалось не
сколько типов полиномиальных выражений. Для рассматриваемых здесь задач диапазон изменения температуры
мал (максимум 25 К). В частности, как следствие этого, весь второй член в правой части формул (Е.2) и (Е.З) мал по
сравнению с первым членом и. независимо от типа интерполяции, должны получаться существенно идентичные
результаты для И ,(<). Соответствующие данные для вычисления H,(f> при конкретных значениях температуры
можно найти для нескольких компонентов природного газа (не обращаясь к полиномиальным выражениям) в рабо тах
Армстронга и Джоба (8) и Гарвина и др. (9). [10]. Соответствующие полиномиальные выражения, приведенные в
работе Пассута и Даннера (6), или а модифицированном виде Уилхойта-Харменса (11) — (13). также могут оказать ся
полезными. Там. где это возможно, вычисления Н, (Г) выполнялись разными способами для того, чтобы подтвер
дить их эквивалентность. Не было обнаружено значительных расхождений (т.е. различия, как правило, были во
29