燃烧燃料

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简介

燃烧是一种化学现象，当物质与O2快速反应时会产生热量。起始物质称为燃料，而O2流称为氧化剂。燃料可以是固体、气体或液体，尽管对于飞机推进来说，最常用的是液体。氧化剂也可以是液体/蒸汽/固体，但在飞机中通常是气体。在模型火箭中，使用固体燃料以及氧化剂。

燃料燃烧产生的热量

燃料的热值是在燃烧过程中释放的热能。燃料的热值也称为卡路里值，是对其能量密度的评估，以能量/质量表示。

什么是燃烧？

燃烧是一种化学现象，当物质与氧气反应时会产生热量。燃烧的物质称为燃料，它可以是固体/气体/液体。

燃烧类型

• 快速燃烧 - 当蒸汽快速燃烧时，会释放热量和光。这种类型的燃烧称为快速燃烧。

• 自燃 - 当物质在没有任何外部触发的情况下自发燃烧时，就会发生自燃。

• 完全燃烧 - 完全燃烧被描述为燃料和O2混合物的完全燃烧，没有剩余燃料，温度足够高，并且有足够的摩擦来激活所有燃料成分。

• 由于空气燃料混合不足、停留时间不足、温度不足以及过剩空气不足导致的不完全燃烧。

• 爆炸 - 当发生快速反应时，导致热量和光的释放以及大量气体的释放。这被称为爆炸。

燃烧反应

当物质与O2快速反应时，就会发生燃烧过程。燃烧通常被称为“燃烧”，燃烧的物质称为“燃料”。

完全燃烧过程的副产物是CO2以及水蒸气。在大多数情况下，反应都会产生光和热。完全燃烧过程的一般方程式为

$$\mathrm{Fuel\:+\:O_{2}\:\rightarrow\:CO_{2}\:+\:H_{2}O}$$

燃料

燃料是家庭和工业应用的热能来源。它们帮助我们满足我们的日常需求。好的燃料易于获得。它价格低廉，并在空气中以适中的速度燃烧。它产生大量的热量。它不会留下任何不希望的化学物质。

燃料类型

• 木材和煤是固体燃料的例子。在家庭中，它们被用于烹饪食物。煤炭也用于制造业。

• 液体燃料 - 煤油和汽油是两个例子。为了准备食物，煤油被用于炉灶。

• 气体燃料 - 在工业中，使用石油气和天然气等燃料。汽车使用压缩天然气 (CNG)。

燃料效率

当1千克燃料完全燃烧时，热量含量是产生的热能。燃料的热值以千焦每千克 (kJ/kg) 为单位。效率是指燃烧产生的能量转化为有用功的百分比。它的有效性与其大小成正比。

理想燃料的特性是

• 理想燃料应该是便宜的、易于获得的和易燃的。

• 它需要具有高热值

• 由于没有有害气体或残留物，因此它对环境没有负面影响。

• 因为干燥燃料具有更高的热值，所以它应该干燥且水分最少。

火焰

火的可见和蒸汽部分是火焰。当化学物质在燃烧过程中蒸发时，就会产生火焰。例如，煤油和熔化的蜡通过灯芯上升，并在燃烧过程中蒸发，从而产生火焰。由于木炭不会蒸发，因此它不会形成火焰。

火焰结构

• 外层 - 最外层是所有区域中最热的，是蓝色的。这是由于完全燃烧造成的。它是火焰中不发光的部分。

• 中间层 - 蜡烛火焰的中心区域相当热且呈黄色，表明燃料燃烧不完全。它是火焰中最显眼的部分。

• 最内层 - 火焰的最内层是最冷的，并且是黑色的。这是因为存在未燃烧的蜡蒸气。

燃料燃烧会导致有害产物

• C燃料会排放未燃烧的碳颗粒，这些颗粒非常细小且有害的污染物，可引发包括哮喘在内的呼吸问题。

• 这些燃料的部分燃烧会产生CO。这是一种非常致命的气体，如果在房间内排放，会杀死在里面睡觉的人。

• 大多数燃料在燃烧时会向大气中排放二氧化碳。大气中二氧化碳水平的增加导致全球变暖。

• 汽油发动机排放氮氧化物。当硫和氮氧化物溶解在降雨中时，就会形成酸。这种类型的雨称为酸雨。

结论

可以得出结论，燃烧是一种化学现象，当物质与氧气反应时会产生热量。在燃烧过程中会产生热量，因为燃料和氧化剂会转化为废气产物。燃烧的物质称为可燃物或燃料，它可以是固体/液体/气体。燃烧发生需要三个条件：需要点燃的燃料、氧气供应和热源。燃烧会导致废气产生并释放热量。

常见问题

1. 燃烧的条件是什么？

燃烧需要以下条件 -

• 存在易燃物质、燃料以及助燃剂。

• 提高易燃化学品的着火温度并维持它。

• O2的可用性。

2. 不可燃物质和可燃物质是什么？

像木材这样的可燃材料易于燃烧，而像沙子、玻璃以及水这样的不可燃物质不易燃烧。

3. 燃料效率和热值是什么？

1千克燃料完全燃烧时产生的热能称为燃料的热值。燃料的热值以千焦每千克 (kJ/kg) 为单位。燃烧过程产生的能量转化为有用功的比例称为效率。它的有效性与其大小成正比。

4. 燃烧发生在什么温度下？

它平均会在424至475 ⁰F（218和246 ⁰C）的温度下燃烧。

5. 燃烧和燃烧是同一件事吗？

“燃烧”和“燃烧”这两个词经常互换使用。燃烧和燃烧的主要区别在于火焰的产生。燃烧是导致火焰的燃烧过程。另一方面，燃烧和燃烧都会产生热能。