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

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

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

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Курс химической кинетики - Эмануэль Н.М.
Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики — М.: Высшая школа, 1984 . — 463 c.
Скачать (прямая ссылка): kurshimkinet1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 179 >> Следующая

Вектор и относительной скорости движения частицы А2 {здесь и в дальнейшем рассмотрение будет вестись в системе координат, связанной с частицей Ах, т. е. последняя будет рассматриваться как неподвижная), может быть разложен в плоскости, содержа, щей векторы а и А^, на нормальную составляющую ип в направлении А^Аз и тангенциальную составляющую щ в перпендикулярном направлении (рис. 30).
При сближении частиц составляющая ап не может сохранить прежнего значения и отвечающая ей кинетическая энергия /п*и'/2 переходит в потенциальную энергию*. Наоборот, составляющая и/р
* Поскольку рассматривается относительное движение частиц, то здесь и ниже вместо масс отдельных частиц т1 и т3 фигурирует приведенная масса т*, равная т11П2/(гп1 + т.г).
102
обусловливающая скольжение частиц относительно друг друга, может сохранять свое значение, и отвечающая ей кинетическая энергия т*щ/2 не будет претерпевать существенных изменений.
Накопленная соударяющимися частицами потенциальная энергия может перейти обратно в кинетическую энергию поступательного движения в противоположном направлении. Произойдет отражение частицы Аг от частицы А, под углом, равным углу падения, т. е. упругое соударение частиц А, и А2. Однако накопленная в момент соударения потенциальная энергия может быть использована и на преодоление потенциального барьера химической реакции. В этом случае произойдет неупругое соударение
частиц, сопровождающееся химическим ___
взаимодействием. Это возможно, если кинетическая энергия, обусловленная нормальной составляющей скорости т*и"п/2, будет больше, чем потенциальная энергия Е на вершине энергетического барьера, т. е. больше, чем энергия активация реакции Рис- 30- Модель соударения
сферических частиц А, к А2:
т'иЦЧ. > В. ми 301
\hl.us.! и _ еектор скорости относительного движения: и и и. — его ЭТО уСЛОВИе ЯРЛЯеТСЯ Приближен- нормальная и тангенциалыоч НЫМ, ТаК КаК ПОМИМО КИНеТИЧеСКОЙ ЭНер- составляющие^- прицельны.!
гии поступательного движения сталкивающиеся частицы обладают вращательной и колебательной энергией, которые также могут перейти а потенциальную энергию и тем самым облегчить преодоление энергетического барьера. Наоборот, часть кинетической энергии тип/2 может в момент соударения перейти в энергию вращения или колебания и будет потеряна для совершения химического процесса. Однако условием (Ш.32) можно пользоваться в качестве первого приближения при выводе уравнения для скорости бимолекулярной реакции.
Сечение процесса
Бимолекулярные реакции являются примером процесса, требующего встречи двух частиц. К этой же категории процессов относятся упругие соударения частиц, неупругне соударения, сопровождающиеся обменом энергией между частицами, захват элементарных частиц атомными ядрами. Для количественного описания всех таких процессов принято пользоваться понятием сечения процесса.
Прежде чем ввести общее определение понятия сечения, целесообразно дать определение сечения упругого соударения в виде, принятом для простейшего варианта теории соударений, где оно имеет простой и наглядный геометрический смысл. В этом случае, как уже говорилось, частицы моделируются жесткими сферами радиуса г± и ла. До момента соударения частицы не взаимодействуют
103
и А2 движется относительно А1 с некоторой постоянной скоростью, описываемой вектором и. В момент соударения расстояние между центрами частиц равно г, + л2. Следовательно, соударение произойдет, если прямая, вдоль которой движется центр А2, находится на расстоянии не более чем гх + г2 от центра А,. Иными словами, траектория А2 должна находиться внутри цилиндра с осью, проходящей через центр А, в направлении вектора и и радиусом г1 -\- гг. Площадь поперечного сечения этого цилиндра
называется сечением соударения (рис. 31).
Чтобы перейти к общему определению понятия сечения, следует рассмотреть поток частиц А2, движущихся относительно частицы А^
Рпс^ЗІ. Сечение а упругого соударения молекул А, и Л2 (" — вектор относительной скорости движения молекул)
Хотя разные частицы А2 движутся в разных направлениях, вследствие изотропности пространства можно рассматривать их как движущиеся в одном направлении (т. е- как бы совместить оси вышеупомянутых цилиндров) и характеризовать это движение величиной потока Ф — числа частиц, пересекающих единицу площади, перпендикулярной направлению их движения, в единицу времени. Число частиц, которые пересекут в единицу времени сечение о, т. е. число соударений частиц А2 с частицей А,, составит величину Фа. Следовательно, сечение соударения есть число соударений частиц А2 с частицей Ах в единицу времени, отнесенное к величине потока частиц А2 относительно Аг. Аналогично в общем случае сечением процесса, обусловленного встречей частиц А! и Аа, называется отношение числа единичных событий, составляющих рассматриваемый процесс, в единицу времени, к величине го-тока частиц Аа относительно частицы А^
Такое определение понятия сечения позволяет легко связать его со скоростью процесса V. Это проще всего показать для случая, когда сечение можно считать не зависящим от скорости и относительно движения частиц, а само движение всех частиц можно описывать одним средним значением й. Скорость процесса есть число событий, составляющих рассматриваемый процесс, в единицу времени в единице объема. Число событий, происходящих с одной частицей А! в единицу времени, согласно приведенному выше определению понятия сечения равно Фо, отсюда скорость процесса есть ФоСх, где С± — число частиц Ах в единице объема (концентрация).
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 179 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.