含钾盐添加剂细水雾的灭火原理与实例

灭火过程是一个复杂的多元复相体系，通过热力学平衡计算手段可以预测反应结果，明确火焰温度如何影响化学反应的进行程度。

研究化学反应的热力学可行性及反应的平衡情况，首先需要建立反应标准吉布斯自由能变化（ΔGθ）与化学平衡常数（Kp）之间的数学关系，即通过化学反应的等温式（4.12）进行评估：

本章采用吉布斯自由能函数法推导化学反应的热力学参数。吉布斯自由能函数法是当今国际上通用的简化计算方法之一。该方法以经典计算为导出基础，并且未做任何的假设，因此所得结果与经典计算完全一致。

已知

由式（4.12）和式（4.13）得出：

或

对式（4.15）进行恒等变换，得到：

式中，T0为参照温度； 和分别为化学反应在T及T0时刻的标准反应热效应；ΔSθT 为化学反应在温度为T时刻的标准反应熵差。

由基尔霍夫（Kirchhoff）式，得到标准反应热效应Δ 与温度的关系式：

对式（4.17）在参照温度T0与T之间积分：

式中，是纯物质的标准摩尔相对焓；为化学反应的相对焓差，表示生成物的相对焓之和减去反应物的相对焓之和。式（4.18）将标准反应热效应之差转换为纯物质的相对焓差。(www.xing528.com)

温度为T条件下的标准反应熵差可表示为：

式（4.19）中的 为纯物质i 在温度为T 时刻的标准摩尔熵。由式（4.19）可知，标准反应熵差也可以转换为纯物质的标准摩尔熵差。

取式（4.16）右端前两项，结合式（4.18）和式（4.19），得到：

定义为物质的吉布斯自由能函数ϕT，有：

对任意化学反应的吉布斯自由能函数变化为：

式（4.22）中，ΔϕT为化学反应的吉布斯自由能函数，由式（4.18）及式（4.19），反应的吉布斯自由能函数Δϕ可由物质的吉布斯能函数ϕT得到：

将式（4.22）代入式（4.16），有：

或

由于大多数的热力学数据都是基于298 K 条件的，因此，参照温度T0取298 K，得出物质吉布斯自由能函数法的表达式为：

生成物和反应物在不同温度条件下的Hθ 和ϕ 值可由热力学数据手册提供，式（4.26）是一种热力学参数的简便计算方法，在保证精确的前提下，可以使化学反应的ΔGθ变得简单准确。