Рассчитать температуру самовозгорания и время самовозгорания вещества

Предмет: Химия / Пожарная безопасность
Раздел предмета: Самовозгорание веществ / Кинетика термического разложения

Нам необходимо рассчитать температуру самовозгорания и время самовозгорания вещества (удобрения для теплиц), используя эмпирические формулы, зависящие от геометрических размеров образца.

Дано:

• Формулы:

   \lg t_c = 2{,}078 + 0{,}089 \cdot \lg S 
   \lg t_c = 2{,}356 - 0{,}1 \cdot \lg \tau 

• Размеры образца: 140×140×140 мм

Шаг 1: Найдём площадь поверхности образца

Так как образец имеет форму куба со стороной 140 мм:

• Площадь поверхности куба:

 S = 6 \cdot a^2 = 6 \cdot 140^2 = 6 \cdot 19600 = 117600 \, \text{мм}^2 

Переведём в см²:

 S = \frac{117600}{100} = 1176 \, \text{см}^2 

Шаг 2: Подставим в первую формулу

 \lg t_c = 2{,}078 + 0{,}089 \cdot \lg 1176 

Вычислим \lg 1176:

 \lg 1176 \approx 3{,}070 

Подставим:

 \lg t_c = 2{,}078 + 0{,}089 \cdot 3{,}070 = 2{,}078 + 0{,}273 = 2{,}351 

Теперь найдём t_c:

 t_c = 10^{2{,}351} \approx 224{,}5 \, \text{°C} 

Шаг 3: Подставим во вторую формулу, чтобы найти \tau

 \lg t_c = 2{,}356 - 0{,}1 \cdot \lg \tau 

Подставим \lg t_c = 2{,}351:

 2{,}351 = 2{,}356 - 0{,}1 \cdot \lg \tau 

Вычислим:

 0{,}1 \cdot \lg \tau = 2{,}356 - 2{,}351 = 0{,}005 

 \lg \tau = \frac{0{,}005}{0{,}1} = 0{,}05 

Теперь найдём \tau:

 \tau = 10^{0{,}05} \approx 1{,}122 \, \text{мин} 

Ответ:

• Температура самовозгорания: t_c \approx 224{,}5 \, \text{°C}
• Время самовозгорания: \tau \approx 1{,}12 \, \text{мин}