Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Основы теории взрыва и горения - Челышев В.П.
Челышев В.П. Основы теории взрыва и горения — М.: Мин обороны, 1981. — 212 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviteorgor1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 60 >> Следующая

Важнейшей особенностью внутренней энергии является то, что при переходе вещества из состояния I Б состояние 2 ее изменение л9 = є^-є^ всегда одно и то же, вне зависимости от пути перехода.
Энтальпия (иногда называемая теплосодержанием или тепловой функцией Гиббса) связана с внутренней энергией соотноше-
НИ6М /¦^- "Г \
L=e+piy, (6.1)
где Pj'i^- давление и удельный объем соответственно.
Так же, как и внутренняя энергия, энтальпия является однозначной функцией состояния вещества, т.е. не зависит от того, каким путем это состояние достигнуто.
Абсолютное значение энтальпии и внутренней энергии вычислить невозможно, однако в ^юбых термодинамических расчетах вполне достаточно знать их приращения йі. к ле - На практике поэтому часто принимают, что в некотором стандартном состоянии 1=^1^=0 или Є = Єс ^0.
В отличие от внутренней энергии и энтальпии абсолютное значение энтропии - третьей фундаментальной функции состояния -можно рассчитать. В частности, при температуре T и давлении P=I ата энтропия единицы массы вещества равна
dT
T
(6.2)
где UC^, - теплоты и температуры фазовых и полиморфных превращений вещества; " удельная теплоемкость вещества, при yO = cc/2siв соответствующих температурных интервалах (О-і-Т/^
в соответствии с первым началом термодинамики, согласно которому приращение внутренней энергии Системы равно количеству
170
приобретенного ею тепла за вычетом работы по преодолению внешних сил: ^
uQ^q-A. 1,6.3)
В химической термодинамике принята неэгоистическая система знаков, т.е. тепловой эффект Q любой реакции считают положительным, если она сопровождается выделением тепла. Поэтому ?=-4' и, следовательно
йЄ=-СІ-А. {6A)
Поскольку, как известно,
A=J pdv^^ (6.5)
где йгр- - приращение удельного объема вещества в ходе процесса, то для изохорных ( UTf^=O) и изобарных ( р=coast ) процессов имеем:
ue=-Q^ ue = -Qp-puTS^. (6.6)
Но так как в соответствии с (6.1) йі=йЄ+рйт?;^о
uL=-qp. (6.7)
Таким образом, тепловой эффект реакции, происходящей при постоянном объеме, равен уменьшению внутренней энергии, а тепловой эффект реакции при постоянном давлении равен уменьшению энтальпии.
Из соотношений (6.6) имеем
¦ Mp=Q.^-ptv>-. (6.8)
Формула (6.8) устанавливает зависимость между тепловыми эффектами химических реакций, протекающих при постоянных объемах и давлениях. Для того чтобы получить эту зависимость в явной форме, необходимо иметь уравнения состояния вещества, т.е. однозначную связь р = pf ¦1^','Т).
Если принять, что поведение продуктов взрывчатого превращения описывается уравнением состояния идеального газа, то
рй1У=Л^Гт, (6.9)
где - универсальная газовая постоянная;
д/г - изменение числа молей газов в результате реакции. Эти важнейшие соотношения сохраняют свою силу и в том случае, если в реакции принимают участие конденсированные (т.е. твердые и жидкие) вещества. При этом вполне допустимо
171
пренебрегать изменением объема К-фазы и под л л подразумевать только изменение числа молей газообразных агентов.
Поскольку при детонации конденсированных BB происходит выделение газов ( л/7>(9 ), то
Q.v^=Qp-^R^Tun>Qp . (6.10)
Следовательно, теплота взрыва твердых и жидких взрывчатых веществ всегда больше теплоты их горения. Именно поэтому говорят (см. введение), что детонация есть наиболее совершенная форма взрывчатого превращения.
Из уравнения (6.3) несложно определить теплоемкость C=-^ одного моля любого вещества
Если процесс идет при постоянном объеме, то c^ = f^j .Для процесса, происходящего при постоянном давлении, Cp=f-^j^ +
¦f-pf^J^=?pj^.Ш^ак, разность между теплоємкостями Ср и
= А) - /М-] tp (6.12)
рачна
[dTU-'' \ ИТIp-
В со;)тветствии с законом Джонсона для идеального газа [^^ ) = следовательно, * ^ТУр
і сортветстви
Mo.
(6.13)
Таким образом, для идеального газа разность между удельными теплоємкостями при постоянном давлении и при постоянном объеме в точности равна универсальной газовой постоянной. Для реальных газов зта разность несколько превышает величину , однако при не очень точных расчетах зто обстоятельство обычно не учитывают.
Установленные соотношения позволяют найти зависимость теплового эффекта любой химической реакции от температуры. Рассмотрим в качестве примера реакцию мономолекулярного распада
происходящую при Tf^ = coast.
В ооответствии с (6.6) инеем
(6.14)
(6.15)
Поскольку |^-|?.j^=c^, то
(6.16)
172
Интегрируя (6.16) в пределах от до , получим

Q^r^-Q^r.-J ^^^d.T. (6.17)
Рассуждая аналогичным образом, можно придти к выражению
apr^-QpT.-Jxi^CpoLT. (6.18)
Практические выводы из материалов, рассмотренных в § 6.1, сводятся к следующему:
а) одно и то же взрывчатое вещество при различных формах своего превращения (горение, взрыв, детонация), как правило, выделяет разное количество тепла;
б) тепловой эффект любого взрывчатого превращения необходимо приводить к одним и тем же стандартным условиям (например, к условиям стандартной атмосферы); в противном случае сопоставление энергетических характеристик различных взрывчатых материалов неправомерно.
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 60 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.