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爆热

1mol爆炸物爆炸时放出的热量

爆热亦称爆炸热。1mol爆炸物爆炸时放出的热量。爆热是爆炸物产生巨大破坏、抛掷和粉碎功的能源，它与爆炸物的爆速、爆压等数据密切相关。因为爆炸变化极为迅速，可以看作是在定容下进行的，因此一般用Qv来表示。如果发生爆轰，爆轰过程的爆热是指爆轰波中C-J面上所放出的能量，它完全传递给爆轰波的稳定传播；爆破热则是在爆轰波中进行的一次化学反应的热效应的总和，它与爆炸物的作功能力有着密切关系。

概念
一定量的炸药爆炸时放出的热量叫作炸药的爆热，通常以1 mol或1 kg炸药爆炸所释放的热量表示（kJ·mol-1或kJ·kg-1）。
爆热与燃烧热不同，燃烧热是表示物质中的可燃元素完全氧化时放出的热量，用该物质在纯氧中完全燃烧时放出的热量表示。测量燃烧热时需补加氧，而爆热则不用，因为炸药的爆炸变化极为迅速，可以看作是在定容下进行的，而且定容热效应可以更直接地表示炸药的能量性质，因此炸药爆热均指定容爆热。
炸药的爆热是一个总的概念，对于爆轰来说，能量可以分为三类，即爆轰热、爆破热和最大爆热。这些能量概念和炸药的其他爆炸性质有密切关系。爆轰热是指爆轰波中C-J面上所放出的能量，它完全传递给爆轰波以维持爆轰波的稳定传播。所以这种能量的大小与炸药的爆速密切相关；爆破热则是在爆轰波巾一次化学反应的热效应与气体爆炸产物绝热膨胀时所产生的二次平衡反应热效应的总和，它与炸药的做功能力有着密切的关系。最大爆热则可以作为该炸药爆炸变化所放出能量的最大范围，即可用于估汁某种炸药放出能量的极限数值。当然，由于实际情况的限制，最大爆热是不可能达到的。三者的数量关系为：
爆轰热<爆破热<最大爆热
爆轰热是维持爆轰波稳定传播的重要因素，但试验测定十分困难，尚无可靠的测定方法。最大爆热具有理论上的意义，而爆破热不但可以用试验测定，而且可通过试验研究影响它的外部因素，从而在爆破实践中逐步改善和提高炸药爆炸能量的利用率。
分类
在规定条件下，单位质量炸药爆炸时放出的热量。爆热分为定容爆热和定压爆热。用爆热弹测出的爆热可认为是近似的定容爆热，根据热化学数据表的数据算出的爆热是定压爆热。定容爆热和定压爆热之间可以进行换算。因为炸药爆炸变化极为迅速，可看作是在定容下进行，因此定容爆热是衡量炸药能量的一个重要特性，它与炸药的爆速，爆温和做功能力都有密切的关系。爆热是炸药产生巨大破坏、抛掷和粉碎功的能量。负氧平衡炸药的爆热随着密度的增加而升高，零氧及正氧平衡炸药的爆热受装药密度的影响较小。此外，附加物对爆热的影响主要取决于附加物的性质，在炸药中加入金属粉末如铝粉、镁扮可使爆热显著增加，这是提高炸药爆热的重要途径：在炸药中加入惰性附加物，在一定范围内，爆热降低与惰性附力口物加入量成正比。炸药爆热一般为2～6MJ/kg。
爆热的计算
爆热的理论计算
计算爆热的理论依据是盖斯定律。该定律指出：反应的热效应与反应的路径无关，而只取决于反应的初态和终态。这个定律可以从热力学第一定律导出。在运用盖斯定律时，反应过程的条件是不变的，即整个过程或者都是等压过程，或者都是等容过程。
下面简要说明利用盖斯定律来计算炸药爆热的方法。
如图所示，状态1为组成炸药元素的稳定单质状态，即初态；状态2为炸药，即中间态；状态3为爆炸产物，即终态。
从状态1到状态3有两条途径：一是由元素的稳定单质直接生成爆炸产物，同时放出热量Q1,3（即爆炸产物的生成热之和）；二是从元素的稳定单质先生成炸药，同时放出或吸收热量Q1,2（炸药的生成热），然后再由炸药发生爆炸反应，放出热量Q2,3（爆热），生成爆炸产物。
根据盖斯定律，系统沿第一条途径转变时，反应热的代数和应该等于它沿第二条途径转变时的反应热的代数和，即
Q1,3 =Q1,2 +Q2,3
则炸药的爆热Q2,3为
Q2,3 =Q1,3 - Q1,2
即炸药的爆热等于其爆炸产物的生成热之和Q1,3减去炸药的生成热Q1,2。
爆热的经验计算法——阿瓦克扬法
用盖斯定律计算爆热时，需要知道炸药接近于真实情况下的爆炸反应方程式和有关的生成热数据。这不仅麻烦，有时甚至很困难。1964年，阿瓦克扬提出了一种计算爆热的经验方法，只要知道炸药的分子式和生成热数据就可算出其爆热。当氧系数A =12%～115%时，其爆热的计算误差不超过0.5%～3.5%。
此法将炸药爆炸产物总定容生成热Q1,3视为该炸药氧系数A的单值函数，并且，对任一确定的A值，Q1,3总有一个确定的最大值Q1,3max与之相对应。如果A在12%～115%范围内，Q1,3与Q1,3max的关系为
Q1,3 =KQ1,3max
式中，K为炸药爆炸产物的真实性系数。
K =0.32（100A）0.24
Q1,3max按最大放热原则确定。即：炸药爆炸变化时，平衡反应2CO←→CO2 +C和CO +H2←→H2O +C向右移动，此时的热效应就是最大爆热。换言之，Q1,3max是将炸药分子中氢全部氧化为H2O，并用剩余的氧使碳氧化为CO2这一过程产生的热效应。
于是，只要知道炸药的分子式，就能算出其氧系数A及产生的最大定容生成热Q1,3max，由上两式可得到爆炸产物的定容生成热Q1,3；如果再知道炸药的定容生成热Q1,2，就可求出炸药的爆热QV。
对于CaHbOcNd类炸药，其爆热计算式为：
当A≥100%时，有QV =0.32（100A）0.24（393.5a+120.3b）-QVfe
当A<100%时，有QV =0.32（100A）0.24（196.6c+22.0b）-QVfe
式中，QVfe为炸药的定容生成热，单位为kJ/mol。
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