Да математически всё возможно, это же ограничение не физическое, а "нормативное" и, как я понимаю оно всё таки связано с тем, что 1 - это показатель стехиометрии смеси. Хотя это мнение не поддержали (обосновано) ни Земский Г.Т., ни мой учитель Абдурагимов И.М.
Я попытался обосновать смысл этого коэффициента, но получив негативные отзывы и от Г.Т. и от И.М. оставил эти попытки до лучших времен. Тем не менее приведу обоснование здесь, с комментариями Учителя.
///////////////////////////////////////////////////////
Проведение категорирования помещений с легковоспламеняющимися или горючими жидкостями (ЛВЖ, ГЖ) связано с определением некоего коэффициента Z который позволяет оценить и учесть горючие пары которые будут участвовать в горении.
(здесь важно уточнить: «КОЛИЧЕСТВО паров»……..которое будет участвовать в горении). Немного теории.
Согласно положениям молекулярно-кинетической теории строения материи, в химическую реакцию могут вступить лишь молекулы горючего и окислителя, энергия которых в момент соударения превышает энергию активации. В этом случае образуются новые вещества (продукты реакции), а химическая энергия (энергия химических связей) переходит в тепловую. Выделяющееся тепло передается соседним молекулам, увеличивая их энергию, т. е. активируя их и продолжая тем самым непрерывную цепь последовательных превращений компонентов горючей смеси в продукты горения.
Очевидно, что в системе, содержащей молекулы горючего и окислителя, возможны три вида соударений молекул: окислитель- окислитель, горючее—горючее, окислитель—горючее. При этом только последний вид соударений является эффективным, т. е. только в этом случае может произойти химическая реакция с выделением тепла.
(Это справедливо для смесей, состоящих только из 2 х компонентов: горючего и окислителя. А в рассматриваемом нами случае система (т. е. газовая смесь состоит как правило из 3 х компонентов: молекул гоючего, молекул окислителя, и НЕЙТРАЛЬНЫХ молекул Азота! Которых по их количеству в реакционной смеси больше всего! Больше чем молекул окислителя в 3,76 (т.е. почти в 4 раза! А больше чем молекул горючего….примерно в 7—10 раз! Поэтому скорость протекания химической реакции ( и,соответственно, её энергетическое проявление –интесивность тепловыделения в горящей смеси), --будет гораздо в бОльшей степени зависеть от количества соударений молекул горючего и окислителя именно с молекулами азота! Который (хвала Всевышнему!), и снижает степень опасногости горючих смесей «в помещении» категория взрывоопасности которого мы пытаемся рассчитать «на молекулярном уровне»…..с использованием законов и уравнений ХИМ, КИНЕТИКИ… или хим. Физики….). Поэтому, всё написанное дальше уже не совсем верно…. .Вероятность того или другого вида соударений (Pi, ) от количества тех или других молекул в системе (Ni) определяется по формуле:
P_i=N_i/(∑_(i=1)^n▒N_i ) (1)
Именно это соотношение и выражает коэффициент Z.
И коэффициент Z как я понимаю, должен отражать не вероятность «эффективных»и «не эффективных» соударений молекул, а всего лишь долю паров ГЖ, образующих реакционно способную смесь, т.е. смесь, паров горючего с воздухом, лежащую в концентрационных пределах (воспламенения или распространения)…. Т.е. между fниж.и fверх., но это уже совсем другой расчет…. . Это не хим. Физика, а термодинамика испарения и массообмена, смесеобразования в паров ГЖ с воздухом в рассматриваемом помещении. Которая и зависит от размеров и формы помещения, интенсивности «внутренних» потоков ВОЗДУХА в помещении и прочего. Из уравнения 1 следует, что для систем, в которых содержится значительный избыток окислителя (бедная смесь, Z > 1), с большей вероятностью будут протекать соударения молекул окислителя. Для систем, содержащих избыток горючего (богатая смесь, Z < 1), наоборот, наиболее вероятными будут соударения друг с другом молекул горючего. Вероятность активных соударений (горючее-окислитель) будет наибольшей в системе, содержащей горючее и окислитель в стехиометрическом соотношении (Z=1).
Поэтому, считаю, что все рассуждения по связи коэффициента Z с составом смеси и проч. лишены количественной правдоподобности. Численное значение этого коэффициента зависит совсем от других процессов и параметров (обстоятельств).Именно это условие легло в основу первого способа выбора коэффициента Z, а именно «табличного». Ведь на практике вероятность возникновения горения и взрыва связана именно с тем отрезком времени, когда молекулы горючих газов, ЛВЖ или ГЖ перейдут от бедной смеси до стехиометрической.
Жирным и курсивом выделены замечания
Абдургаимова И.М. Ну и еще одна фраза от него:
При таком количестве произвольно «принимаемых» величин и тем более….их численных значениях…. Все предыдущие «строгие» рассуждения и «обоснования»….теряют всякий смысл….
