题目

氢气 爆炸
氢气占空气多少比例时点火会爆炸,并产生压力最大?关于氢气爆炸方面的越详细越好,好的追加分.
在密封1升的体积中，氢气爆炸产生压强有多大，相当于几倍的大气压？

提问时间：2020-11-03

答案

氢气的爆炸极限是4.0％～75.6％（体积浓度）,意思是如果氢气在空气中的体积浓度在4.0％～75.6％之间时,遇火源就会爆炸,而当氢气浓度小于4．0％或大于75．6％时,即使遇到火源,也不会爆炸.
氢气与氧气恰好完全反应时爆炸最剧烈.设氢气体积为V,则氧气体积为0.5V,以空气中氧气的体积分数为20%进行计算,需要的空气体积是0.5V*5 = 2.5V
所以氢气占空气比例 = V/(V+2.5V) = 28.57%时,爆炸最剧烈,产生的压力最大.
以400℃作为氢气爆炸的温度计算,由气体状态方程：pV = nRT,得：
p = nRT/V = 1/22.4 * 8.314 * 673/0.001 = 2.5*10^5 Pa
所以氢气爆炸时的压强大约是2.5倍的大气压.
因为是计算,难免存在误差,楼主请见谅.