Temperatura de la flama adiabática adiab ática En el estudio de la combustión, combu stión, hay dos tipos de temperatura de llama adiabática que depende de cómo el proceso está completado, volumen constante y presión constante, esta describe la temperatura de los productos de la combustión teóricamente alcanzada si no se pierde energía al ambiente exterior. La temperatura de flama adiabática a volumen constante es la temperatura que resulta de un proceso de combustión completa que ocurre sin cualquier trabajo, transferencia de calor o cambios en cinética o energía potencial. La temperatura de flama adiabática a presión constante es la temperatura que resulta de un proceso de combustión combustión completa que ocurre sin transferencia de calor o cambios en cinética o energía potencial. Su temperatura es más baja que el proceso de volumen constante porque parte de la energía se utiliza para cambiar el volumen del sistema (i.e., genera trabajo).
Índice
1 Flamas comunes 2 Temperaturas de flama comunes 3 Termodinámica 4 Ver también 5 Referencias 6 Enlaces externos 6.1 Información general o 6.2 Tablas o 6.3 Calculadoras o
Flamas comunes
Propano
Octano En la vida diaria, la gran mayoría de las flamas que encontramos son las de compuestos orgánicos como la madera madera,, cera cera,, grasa grasa,, plásticos comunes, propano comunes, propano,, gas y gasolina gasolina.. La
flama adiabática a presión constante de tales sustancias en el aire está en un rango relativamente estrecho alrededor de 1950 °C. Esto es debido a que, en términos de la estequiometria, la combustión de un compuesto orgánico con n átomos de carbono consiste en romper aproximadamente 2 n enlaces C – H, n enlaces C – C , y 1.5 n enlaces O2 para formar aproximadamente n moléculas de CO2 y n moléculas de H2O. Debido a que la mayoría de los procesos de combustión que ocurren naturalmente en el aire libre, no hay nada que limite al gas a un volumen determinado, como el cilindro en un motor. Como resultado, estas sustancias se queman a una presión constante, permitiendo que el gas se expanda durante el proceso.
Temperaturas de flama comunes Suponiendo condiciones atmosféricas (1 bar y 20 °C), la siguiente tabla muestra la temperatura de llama adiabática para varios gases a presión constante. Las temperaturas que se mencionan aquí son para una relación estequiometria de combustible-oxidante de la mezcla (i.e. proporción de equivalencia φ = 1). Nota: estos son datos teóricos de la temperatura de la llama que se producen por un proceso que no pierde calor. El más cercano será la parte más caliente de la llama, donde la reacción de combustión es más eficiente. Esto también supone una combustión completa (p. ej. perfectamente equilibrado, normalmente llama azulada). Temperatura de llama adiabática (presión constante) d e materiales de gases/comunes
Combustible
Oxidante
Acetileno (C2H2)
Aire
2500
4532
Acetileno (C2H2)
Oxígeno
3480
6296
Butano (C4H10)
Aire
1970
3578
Cianógeno (C2N2)
Oxígeno
4525
8177
Dicianoacetileno (C4N2)
Oxígeno
4990
9010
Etano (C2H6)
Aire
1955
3551
Aire
2082
37791
Gasolina
Aire
2138
38802
Hidrógeno (H2)
Aire
2254
40893
Hidrógeno (H2)
Oxígeno
3200
57924
Metano (CH4)
Aire
1963
35655
Metanol (CH4O)
Aire
1949
35406
Gas natural
Aire
1960
35627
(°C)
(°F)
Etanol (C2H5OH)
Temperatura de llama adiabática (presión constante) d e materiales de gases/comunes
Combustible
Oxidante
Pentano (C5H12
Aire
1977
35918
Propano (C3H8)
Aire
1980
35969
Propano (C3H8)
Oxígeno
2526
4579
MAPP Gasista Metilacetileno (C3H4)
Aire
2010
3650
MAPP Gasista Metilacetileno (C3H4)
Oxígeno
2927
5301
Tolueno (C7H8)
Aire
2071
376010
Madera
Aire
1980
3596
Queroseno
Aire
209311
3801
Aceite combustible ligero
Aire
210411
3820
Aceite combustible medio
Aire
210111
3815
Aceite combustible pesado
Aire
210211
3817
Carbón bituminoso
Aire
217211
3943
Antracita
Aire
11
3957
Antracita
Oxígeno
Aluminio
Oxígeno
3732
675012
Litio
Oxígeno
2438
442013
Fósforo (blanco)
Oxígeno
2969
537614
Circonio
Oxígeno
4005
724115
(°C)
(°F)
2180
≈2900see 1
≈5255
1. La temperatura igual a ≈3200 K corresponde al 50 % de la disociación química de CO2 a la presión de 1 atm. El último permanece invariante para la llama adiabática y el dióxido de carbono constituye el 97% del total de la salida de gas en el caso de antracita se quema en oxígeno. Las temperaturas más altas ocurren para la reacción de salida, mientras van en alta presión (hasta 3800 K y por encima, véase e.j. Jongsup Hong et al , p.8).
