消防燃烧学：燃烧热和热值

燃烧是一种放热反应。1mol处于标准状况的可燃物在25℃，1atm下完全燃烧所释放的热量称为该物质的标准燃烧热，用ΔH^Θ_c表示，单位为kJ/mol。某些物质的标准燃烧热见表2-12。

对于很多可燃物，如煤、木材、棉花、纸张、汽油等，由于没有确定的分子式，其摩尔质量无法确定，因此，在实际计算中往往使用热值来表示燃烧热的大小。

热值，是指单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧时所释放出的热量，又称发热量，通常用Q表示。对于液态和固态可燃物，表示为质量热值Q_m（kJ/kg）；对于气态可燃物，表示为体积热值Q_v（kJ/m³）。

表2-12 某些物质的标准燃烧热（25℃） （单位：kJ/mol）

如果可燃物中含有水分和氢元素，热值又有高热值和低热值之分。当可燃物中的水分和氢元素燃烧生成的水以液态存在时的热值称为高热值（Q_H），当可燃物中的水分和氢元素燃烧生成的水以气态存在时的热值称为低热值（Q_L）。由于水从气态变为液态要释放出热量（即汽化热），故高热值比低热值高。在试验条件下测得的热值就是高热值，而在研究火灾的燃烧中，水均以气态存在，故常用低热值。某些物质的热值见表2-13和表2-14。

表2-13 某些气体的热值 （单位：kJ/m³）

表2-14 某些燃料的热值 （单位：kJ/kg）(www.xing528.com)

可燃物的热值大小，取决于可燃物的化学组成和干湿程度。同等数量的不同可燃物，其热值不同；而且可燃物的湿度越大，用于蒸发水分的热量就越多，热值也就越小。例如，汽油的热值为43510kJ/kg，而酒精的热值为29290kJ/kg；普通干木材的热值为14651kJ/kg，而含有一定水分的湿木材的热值仅为7106kJ/kg。

可燃物的热值可用测定反应热效应的专门仪器测定得到。液态、固态可燃物的热值常用氧弹量热计进行测量，气态可燃物的热值常用容克斯（Junkers）量热计测量。

氧弹是用不锈钢制成的密封金属容器，能承受4MPa的压力。把它放置在装有水的量热计中，将重约1g制成饼状的试样放入氧弹中，为使试样能迅速完全燃烧，氧弹中充以2.6～3.4MPa的氧气，用电火花引燃试样，试样燃烧所放出的热量被量热计中的水所吸收，根据水的升温就能计算出试样放出的热量，再折算得到单位质量试样的热值。氧弹量热计的结构如图2-5所示。

图2-5 氧弹量热计

1—搅拌器 2—量热容器（内筒） 3—外壳 4—搅拌电动机 5—盖子 6—工业用玻套温度计 7—放大镜 8—贝克曼温度计 9—电振动装置 10—电极 11—氧弹 12—绝热支架