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)
Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов - Синярев Г.Б.
Синярев Г.Б., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г., Моисеев Г.К. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов . Под редакцией Щепкин А.А. — М.: Наука, 1982. — 267 c.
Скачать (прямая ссылка): primenenevm1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 103 >> Следующая

Статистическая физика позволяет найти число дискретных состояний, которыми реализуется данное макросостояние. Сопоставление этой величины с энтропией, как она определена в феноменологической термодинамике, позволяет установить, что последняя является мерой вероятности состояния системы. Соответственно и максимум энтропии отвечает условиям равновесия рассматриваемой совокупности частиц.
Если известно наиболее вероятное распределение микрочастиц по энергетическим уровням, то могут быть рассчитаны и упомянутые выше средние статистические величины, т.е. определены все параметры равновесного состояния сложных макроскопических систем.
Рассуждая таким образом, можно выполнять подсчет вероятности состояния и для однокомпонентных систем, состоящих из единственного индивидуального химического вещества, и вычислять (а не определять экспериментально) термодинамические свойства простых соединений — внутреннюю энергию, энтальпию, теплоемкость и энтропию. Для определения последней используется третий закон термодинамики (теорема Нернста), с помощью которого устанавливается ноль отсчета энтропии. Благодаря развитию методов расчета термодинамических свойств индивидуальных веществ значительно расширились возможности определения условий равновесия сложных систем в области высоких температур и с учетом компонентов, не существующих в стабильном состоянии при нормальных условиях.
Для выполнения расчетов свойств индивидуальных веществ должны быть экспериментально найдены те параметры микрочастиц, которые определяют величины энергетических уровней. В главе 3 приведены некоторые способы вычисления термодинамических свойств индивидуальных веществ для простейших моделей энергетических уровней микрочастиц.
Возвращаясь к вопросу о расчете равновесия сложных термодинамических систем, можно констатировать, что его существо состоит в определении наиболее вероятного состояния, к которому система приходит в результате самопроизвольного изменения энергетического уровня микрочастиц при их взаимодействии между собой. Таким образом, термодинамические системы рассматриваются изолированно от окружающей среды, что
10
количественно выражается в форме закона сохранения массы и энергии. Поскольку в дальнейших рассуждениях и расчетах исключается возможность протекания ядерных реакций, то для каждого из химических элементов, составляющих систему, может быть записано условие: M7=const, где / — индекс элемента.
Постоянство полной внутренней энергии Un = const выражает закон сохранения энергии для равновесных систем, не совершающих механической работы по отношению к окружающей среде: v = const.
При установлении равновесия происходит выравнивание всех термодинамических параметров системы (температуры, давления, энтальпии и т.п.) по занимаемому объему и такое изменение состава, при котором заселение энергетических уровней микрочастиц будет соответствовать наиболее вероятному. Связь между вероятностью состояния системы и ее энтропией позволяет сформулировать экстремальное условие, определяющее равновесное состояние системы в виде
S = Smax при M7=const, CZn=COnSt, v=const. (1.1)
Необходимость постулирования постоянства полной внутренней энергии и объема системы никак не ограничивает возможностей задания условий равновесия. Действительно, ведь любая рассматриваемая система достигает определенного установившегося состояния только в случае прекращения на нее всяких воздействий и только поэтому может считаться изолированной. При этом предположение о постоянстве Un и V не означает в общем случае необходимости задания численных значений этих величин. При некоторых условиях они могут быть заданы, но если назначены численные значения другой пары параметров, то Un и v определяются в процессе выполнения расчета равновесного состояния.
Полная внутренняя энергия и полная энтальпия. Практическое использование условия (1.1) при определении параметров равновесных состояний требует некоторых дополнительных разъяснений.
Прежде всего отметим, что с целью сокращения числа используемых терминов в дальнейшем под химическими превращениями будут подразумеваться как результаты собственно химических процессов, так и явления ионизации, т.е. образования ионизированных веществ и электронного газа. Химическими превращениями будут считаться также фазовые и аллотропические изменения вещества.
Все перечисленные физико-химические процессы в общем случае протекают с изменением энергетического состояния компонентов рабочего тела. Оно заключается в изменении как внутренней, так и химической энергии системы за счет преобразования ее химического состава. Эти энергетические превращения удобно исследовать, введя понятие полной внутренней энергии индивидуального вещества Un f , под которым подразумевается сумма внутренней Ц и химической энергии вещества СХИмГ.
Uni = Ц + (2ХИМ1. = JCvidT + Схим,- (1.2)
о
Химическую энергию индивидуального вещества определим через работу, совершаемую при таких перемещениях элементарных частиц (мо-
11
лекул, атомов, электронов, ионов и т.п.), которые приводят к образованию новых форм, т.е. новых химических и фазовых состояний вещества с измененными свойствами. Так, химическая энергия любого однократно ионизированного атома отличается от химической энергии исходного атома на величину работы, затрачиваемой при бесконечном удалении определенного электрона, входящего в состав атома. Эта работа расходуется на преодоление потенциальных электростатических сил взаимодействия электрона с остатком атома.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 103 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.