Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Свойства и поведение веществ в раздробленном (дисперсном) состоянии

Количественные характеристики веществ в раздробленном состоянии

Поверхностное натяжение воды и материалов

Свойства дисперсных материалов

Особенности горения пылей и порошков

1. Удельная поверхность частиц дыма, возникающего при горении древесины составила 6 м²/г. Принимая частицы шарообразными определить их средний размер. Найти суммарную поверхность частиц, общий объем которых 90 г. Плотность массы частиц принять равной 1200 кг/м³.

2. Снижение поверхностного натяжения воды приводит к увеличению ее смачивающей способности, что повышает коэффициент ее использовании при тушении пожаров.
При температуре 298 K поверхностное натяжение воды составляет σ=72^.10⁻³ Дж/м². Определить поверхностное натяжение воды при 90 ^оС. Температурный коэффициент поверхностного натяжения воды b=−0,154^.10⁻³ Дж/м^2.K.

3. Произойдет ли расплавление алюминиевой пудры при повышении среднеобъемной температуры до 300 ^оС во время пожара на складе. Средний размер частиц пудры−10⁻⁸ м. Справочная температура плавления алюминия составляет 933 K (см. приложение П. 9), теплота плавления−10,8 кДж/моль, величина поверхностного натяжения−1,14 Дж/м².

4. Насколько снизится нижний концентрационный предел воспламенения взвеси частиц метанола в воздухе размером 100 мкм по сравнению со справочным значением для паров метанола (6,7 об. %)?

Задачи.
1. Дым, образующийся при горении древесины, имеет средний размер частиц 5^.10⁻⁶ м. При сгорании образца древесины образовалось 100 г дыма. Определить удельную поверхность частиц дыма, если плотность массы составляет 1500 кг/м³.

2. Средний размер частиц огнетушащего порошка составляет 50 мкм. Определить его дисперсность, удельную объемную и удельную массовую поверхность. Плотность массы принять 2100 кг/м³.

3. Частицы дыма оксида цинка имеют средний размер частиц  5^.10⁻⁸ м. Определить число частиц дыма, если после конденсации общий объем составил 50 см³.

4. Определить суммарную поверхность частиц дыма, образовавшихся после сгорания деревянного образца, если их средний размер составляет 10⁻⁶ м, а общий объем−100 см³.

5. Дисперсность частиц дыма, образовавшегося при горении органического полимера, составила 2^.10⁵ м⁻¹. Определить размер частиц дыма и его удельную поверхность.

6. Аэрозоль ртути сконденсировался в виде одной большой капли объемом 3,5^.10⁻⁶ м³. Насколько при этом уменьшилась  удельная поверхность ртути, если в состоянии дисперсность была равна 10⁵ м⁻¹. Плотность ртути−13,55^.10 ⁵ кг/м³.

7. Определить общую межфазную поверхность частиц водяного тумана массой 100 г, если дисперсность  частиц тумана составит   5^.10⁵ м⁻¹. Плотность воды в расчетах принять равной 1000 кг/м³.

8. Удельная поверхность частиц аэрозоля, возникшего при горении поливинилхлорида 0,5 м²/г. принимая частицы шарообразными, определить их диаметр. Плотность поливинилхлорида−1,4^.10 ³ кг/м³.

9. Полагая, что хлопчатобумажная пыль имеет волокнистую форму вычислить ее дисперсность и удельную поверхность частиц, имеющих  поперечные размеры 10 мкм, 1 мкм, 100 нм.

10. Вычислить межфазную поверхность 2 кг угольной пыли с размером частиц 8^.10⁻⁷ м. Определить также удельную объемную и удельную массовую поверхность. Плотность пыли принять равной 1800 кг/м³.

11. При 273 K поверхностное натяжение гексана равно 21,31^.10⁻³ Дж/м². Определить поверхностное натяжение гексана при 323 K, если температурный коэффициент поверхностного натяжения равен −1,039^.10⁻⁴ Дж/м^2.K.

12. По зависимости поверхностного натяжения от температуры определить графически  коэффициент поверхностного натяжения для бензола:

13. При какой температуре поверхностное натяжение ртути уменьшится вдвое, если при 298 K оно составляет 473,5^.10⁻³ Дж/м², а температурный коэффициент−0,23^.10⁻³ Дж/м^2.K?

14. Чему будет равна температура плавления порошка железа дисперсностью 10⁷ м⁻¹, если справочная температура плавления железа 1806 K, величина поверхностного натяжения 2,3 кДж/м², а теплота плавления 13,8 кДж/моль?

15. Чему будет размер частиц меди, если температура плавления медного порошка снизилась на 100 градусов по сравнению со справочной? Принять поверхностное натяжения меди 1,43 кДж/м², а теплоту плавления 13,05 кДж/моль.

16. Насколько снизится температура плавления натрия по сравнению со справочной (370,3 K), если после диспергирования средний размер частиц составил 5^.10⁻⁷ м? Принять поверхностное натяжение равным 0,25 кДж/м², а теплоту плавления 2,6 кДж/моль.

17. Рассчитать температуру плавления кальция, состоящего из частиц дисперсностью 2^.10⁸ м⁻¹? Теплота плавления кальция 8,66 кДж/моль, поверхностное натяжение равным 1,4 кДж/м².

18. Справочная температура плавления свинца 600,6 K. Произойдет ли его плавление при 473 K, если дисперсность его порошка составляет 2^.10⁸ м⁻¹? Теплота плавления свинца 4,77 кДж/моль, величина поверхностного натяжения равным 0,56 кДж/м².

19.  Температура внутреннего пожара составила 600 ^оС. Расплавится ли находящаяся там дисперсия магния с размером частиц 5^.10⁻⁸ м. Теплота плавления магния 8,56 кДж/моль, поверхностное натяжение равным 0,66 кДж/м², справочная температура плавления−923 K.

20. На внутреннем пожаре среднеобъемная температура в помещении составила 500 ^оС. Какой минимальный размер должен быть у алюминиевой пудры, чтобы не произошло ее плавление. Справочная температура плавления−933 K теплота плавления 10,8 кДж/моль, поверхностное натяжение 1,14 кДж/м².

21. Чему будет равен нижний концентрационный предел воспламенения газовзвеси частиц этанола размером 100 м? Справочное значение низшей теплоты сгорания этанола 1235 кДж/моль.

22. Справочное значение нижнего концентрационного предела воспламенения для паров этилена 2,7 об. %. Изменится ли и насколько это значение для газовзвеси сжиженного этилена? Низшая теплота сгорания этилена 1323 кДж/моль.

23. Насколько снизится нижний НКПВ газовзвеси жидкого метана по сравнению с газовоздушной смесью. Низшая теплота сгорания метана 802 кДж/моль. НКПВ для газовоздушной смеси 5,0 об. %.