Быстрый рост скорости реакции связан с накоплением теплоты. При низких температурах скорость реакции ничтожно мала, но выделяющаяся в результате реакции теплота постепенно накапливается и приводит к повышению температуры н скорости. Таким образом, саморазогрев системы является причиной ускорения процесса и приводит к 'тепловому самовоспламенению. Тепловое самовоспламенение может произойти и при наличии теплоотвода, но для этого необходимо, чтобы разогрев горючей смеси не был компенсирован теплоот-водом. Тогда при определенном режиме стационарное тепловое состояние реагирующей смеси становится невозможным, и температура смеси начинает возрастать нестационарным образом, возникает тепловое самовоспламенение.Рассмотрим три возможных случая взаимного расположения этих кривых. Первому случаю соответствуют кривые а и 6. Они пересекаются в точках / и 2. Точка / отвечает стационарному течению процесса, и равновесие в этой точке будет устойчивым. В этом легко убедиться. Действительно, предположим, что в системе произошли незначительные отклонения от равновесия. Если отклонения были в сторону больших температур, то теплоотвод будет превышать тепловыделение, и система вернется в первоначальное состояние. При отклонении в сторону меньших температур тепловыделение будет больше теплоотвода, в результате чего система опять вернется в точку /. Следовательно, точке / отвечает устойчивое равновесие.
Для состояния в точке 2 равновесие будет неустойчивым. Воспользуемся для доказательства тем же методом. Если система отклоняется в сторону больших температур, то тепловыделение будет превышать теплоотвод, результатом чего будут нестационарный разогрев системы и воспламенение. Однако это воспламенение («взрыв») не будет самовоспламенением, так как оно произойдет только в том случае, когда смесь нагреется до значительно более высокой температуры, чем температура стенки сосуда; сама же смесь, находившаяся первоначально при 7*= Го, воспламениться не может (такой нагрев можно осуществить, например, при сжатии смеси поршнем в цилиндре). При отклонении системы влево произойдет остывание и система будет стремиться к точке /. Следовательно, состояние равновесия в точке 2 будет неустойчивым, и это состояние 2 можно не рассматривать. Стрелками на рисунке показана устойчивость системы в точках 1 а 2.
Если постепенно повышать температуру стенки сосуда Го, то прямая теплоотвода будет смещаться вправо параллельно первоначальному положению. При определенном значении 7 *0 прямая не пересечет кривую тепловыделения, а коснется ее (кривые а и е). Точка 3 будет соответствовать крайнему положению, тогда система' еще может находиться в стационарном состоянии. Дальнейшее повышение температуры смеси приведет к нестационарному режиму, интенсивному повышению температуры, резкому возрастанию скорости процесса и тепловому взрыву. Следовательно, касанию кривых тепловыделения и теплоотвода соответствует режим воспламенении, а температура, отвечающая точке 3, является температурой самовоспламенения Тв. Наконец, для кривой Ь стационарный режим вообще невозможен. Если изменять не температуру стенки, а условии теплообмена, изменяя, например, объем сосуда, прямая теплоотвода будет менять угол наклона и может стать касательной к кривой теплоотвода (точка 3'). Этому состоянию будет отвечать температура самовоспламенения 7V, причем она уже не будет равной Тй.
