然後金一昌在黑板上,飛快地寫下了一套謝苗諾夫熱自燃理論方程式,並道:“因為是研究生課程,教材大家自己看,課上主要講重點內容,希望大家提前預習。 ..”
他用激光筆指著投影顯示的模型和熱平衡關係示意圖,開始解釋剛才在黑板上寫下的那套方程式。
“尼古拉·尼古拉耶維奇·謝苗諾夫,因對化學動力學的巨大貢獻,1956年獲得了諾貝爾化學獎。謝苗諾夫提出的化學連鎖反應量的理論、熱爆炸理論和氣態混合物燃燒理論,一直是安全科學和消防工程學的重要理論基礎。根據謝苗諾夫的熱自燃理論模型,我們看到容器中混氣的熱自燃現象。”
金一昌解釋完黑板上的一堆方程式後,停了下來,看了看坐在下麵聽課的學員,然後道:“我想知道,現在,同學們對謝苗諾夫熱自燃理論的理解情況,是研究生學員言還是颼鷈學員言?”
他看著大家,又停了下來,片刻才看到有研究生舉手言,他指了指舉手的學員:“請你來言。”
“熱自燃過程是由於溫度不斷升高所造成的。對於容器內燃料與空氣組成的可燃混合氣的熱自燃過程,著火和燃燒都是在有限的容器內進行。因此,反應所放出的熱量總有一部分要傳給容器外的介質而損失掉。這就是謝苗諾夫熱自燃理論的兩個最關鍵因素:生熱率和散熱率。通過微分推導,就可以得到著火溫度閾值的謝苗諾夫方程解。”
“很好。”金一昌著,打了個手勢,示意言的研究生坐下,並接著:“從同學回答問題中,可以知道,大家把本科燃燒學中的,弗蘭克-卡門涅茨基自燃理論與謝苗諾夫熱自燃理論,描述的熱著火機理,掌握的不錯。但是,有沒有同學能夠把謝苗諾夫熱自燃理論解釋的更透徹一些?”
他看著大家,似乎沒有人舉手回答,便:“我給大家一點兒提示,根據謝苗諾夫理論,著火溫度不僅與可燃混合氣體的性質有關,而且還與係統變化過程中的一切條件有關。”
金晨看到這場麵,即想不要讓研究生把學弟們看扁了,又不想在父親的課上自己挑那個頭。他極力鼓動穆宇舉手言,故意把他的右手拉起來,金一昌看到他們倆人在嘀嘀咕咕,見到穆宇的手被拉起,便指著:“後排舉手的學員,你來。”
穆宇瞪了金晨一眼,無可奈何站了起來:“我想到鏈式著火機理。一般分子的活化能很大,在普通溫度下,它對鏈的展影響很,而鏈的分支反應率與中斷反應率成了影響鏈展新的決定謝苗諾夫熱自燃理論著火成敗的主要因素。”
“嗯,很好,請繼續。”
“由於鏈的中斷反應是屬於原子間的化學作用,其活化能很,事實上它與溫度無關;但鏈的分支反應率則不然,因為其活化能很大,溫度的升高對鏈分支反應率影響越來越大,能促進活化中心的形成。這樣,在低溫下,鏈分支反應的率很緩慢,而鏈中斷反應的率卻很快,因此,反應率隨時間增大而趨於某一定值,也就是,這時,活化中心並不能自動積累以加反應。”