COMBUSTION DE MÉLANGES D'OXYGÈNE ET DE CARBONE
Notre étude des combustibles serait incomplète si nous négligions le carbone.
La combustion formulée
(292) C+aO,—=CO +(r—a)O,
ne donne naissance qu'aux quatre corps O,, O, CO, CO, et les équilibres chimiques se réduisent à deux,
Les calculs d'équilibre sont très simples, et nous ne les développerons pas. Il nous est utile cependant d’anticiper quelque peu sur les résultats pour montrer la nécessité d'étudier plus à fond cet exemple. Sous la pression atmosphérique, nous constatons que la température maxima (3468°K) est atteinte quand le produit de la combustion est l’oxyde de carbone seul; l'oxygène en excès par rapport à l’oxyde de carbone se dissocie d’abord et la fraction combinée à l’oxyde de carbone ne représente qu’une petite partie de la quantité totale introduite. Si nous augmentons la pression, les dissociations s’en trouvent diminuées et la température peut s'élever au-dessus de la température atteinte par la formation de l’oxyde de carbone seul. La température maxima atteinte dans cette combustion dépend donc de la pression. Nous allons calculer de quelle manière.
Soient C,, C:, C:, CG, les chaleurs spécifiques moyennes entre 4, et T des composants, O,, O, CO, CO, et æ, y, =, t leurs concentrations relatives; soient encore K, et K, les valeurs des fonctions K, à la température T relatives aux deux équilibres (n°* 2 et 8); P la pression totale supportée par
l’ensemble du système, et g, gs, 1 les quantités de chaleur dégagées dans la formation d’une molécule-gramme des trois derniers constituants (pour l'oxygène atomique cette masse est de 165). Les quatre concentrations relatives sont déterminées, à la température T, et sous la pression P par les équations
Lo io eotit— 1,
Y=E VF [d’après l'équation (291)],
LINKS d'après la remarque faite ci-dessus
TN À (page 13).
La grandeur directement accessible à l'expérience est la quantité d'oxygène qui resterait libre après avoir uniquement transformé tout le carbone en oxyde de carbone; nous l’appellerons excès d'oxygène, [O,]. et sa grandeur est
(294) CO, = & + = (y A à
La température T, de combustion est alors déterminée par l’équation
. à VEN + 35 —+ qit 5 To 091 = ———— (299) 175 CG + G y + G5 + Gt
L'ensemble des équations (293) et (295) jointes aux formules donnant K, et K, en fonction de T permettrait de calculer T, en fonction de [O, |.. Nous nous bornerons à montrer comment varie la température T, au voisinage de la température de 3468°K. quand on fait croître lentement l’excès d'oxygène; en d’autres termes, nous calculerons
