Оценка тепла выделяющегося при рекомбинации

Количество тепла выделяющегося при образовании 1 моль воды равно кДж/моль [4]. Следовательно, мощность источников тепла выделяющегося в каждой точке пропорциональна количеству молей образующихся молекул воды, за вычетом количества дислоцирующих молекул, с коэффициентом пропорциональности кДж/моль, т. е.: .

Из формул (6) и (7) (см. [1]) получаем: .

Следовательно .

Поскольку вне РС постоянна, то вне РС. Количество тепла, которое выделяется в РС с единичным сечением за единицу времени:

где — левая граница, а — правая граница реакционного слоя, hширина диффузионного слоя (в статьях [1] и [2] он был обозначен).

Используя формулу для из [2] получаем .

Оценка повышения температуры в реакционном слое

Выделение значительного количества тепла в РС может привести к ощутимому локальному повышению температуры в РС, что в свою очередь может вызвать гравитационную конвекцию.

Предварительная оценка повышения температуры

Для предварительной оценки распределения температуры предположим, что РС является изолированным и все выделяемое тепло равномерно распределяется, т. е. реакционный слой однороден.

Количество тепла, которое необходимо сообщить однородному изолированному телу, чтобы повысить его температуру на за единицу времени равно, где — удельная теплоемкость, — масса тела, — плотность тела, — его объем. Если бы РС имел единичную глубину и длину, то его температура повысилась бы за счет количества тепла, выделяемого в таком РС на, где, где ширина РС равная [2]. Поэтому, например, при, , имеем. Температуру можно выразить через: .

Таким образом, повышение температуры, как и следовало ожидать, пропорционально плотности тока. Так, например, при А, получаем К. Известно [5], что локальное повышение температуры на 1К ведет к интенсивной гравитационной конвекции.