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 12 13 .. 103 >> Следующая

13
//. Величина полной энтальпии определяется суммой энтальпии H1 и химической энергии. Аналогично (1.3) и (1.4)
// (T) = / CpidT + AHf (7» = AHf (Tf) + H1 (T) - H1 (7» .(1.6)
При Tf = 298,15 К
[; 1((Т) = AHt0(298) + Hi (T) - Hi (298). (1.7)
При этом для веществ в идеальном газообразном состоянии сохраняется известное соотношение между Н( и Ц , согласно которому
Ii(T) = Un1 + ЯоГ = AHUTf) + (Г) - Ц (Tf) + Я07\ (1.8)
Для веществ в конденсированном состоянии обычно считается справедливым следующее приближенное равенство:
HT) = Uai(T). (1.9)
Далее все особенности вычисления полных термодинамических функций показаны на примере вычисления полной энтальпии, так как приведенные соотношения устанавливают между /,• и Uni однозначную связь.
Величины Ii (T), Hi (T) и АН? (Tf) в справочниках обычно выражаются в Дж/моль (кал/моль). Приведение их к иной размерности может быть выполнено с использованием соотношения
Ii(T) [Дж/кг] =/,. (T) [Дж/моль] i*™L, (1.10)
Pi
где ?i — молярная масса вещества.
Поскольку при определении теплот образования разными методами величину Tf выбирают различной (Tf = 0 К при спектральных и масс-спект-ральных измерениях и Tf Ф 0 К при термохимических), то часто приходится выполнять приведение теплот образования к нужной стандартной температуре.
При таких пересчетах следует иметь в виду, что величина теплового эффекта химического превращения при температуре, отличной от OK, определяется не только изменением химической энергии, но зависит также от разности энтальпий исходных и конечных веществ, участвующих в рассматриваемой реакции образования. Поэтому если рассматривать образование /-го индивидуального вещества из элементов, находящихся в стандартном состоянии, то окажутся справедливыми следующие соотношения:
Д#?(0) = AHf(Tf) + [Hi(Tf) - XnfiHf(Tf)] (1.11)
/
или
AHf(Tf) = AHf(O) - [Hi(Tf) - Xn^H1(Tf)], (1.12)
/
где Hf (Tf) — энтальпия 1 моля рассматриваемого /-го вещества; Hj (Tf) — 14
молярная энтальпия /-го элемента в стандартном состоянии; пц — число атомов /-го элемента в молекуле /-го вещества.
Так, например, для определения теплоты образования ДЯ^ш, (г) (298) по вычисленйрй величине A#?jHi(rj(0) уравнение (і.12) запишется как
Д<н, (г) (298) = ДЯ° Hj (г) (0) - ЯЫНа (г) (298) + + 0,5tfNj(f) (298) +ЯНі(г) (298).
Естественно, что с использованием соотношений (1.11) и (1.12) можно пересчитывать теплоту образования веществ, переходя от одного значения стандартной температуры к другому, даже если 7^1 Ф 0 К и Tf2 ФОК.
Существенное значение для однозначного определения численных величин полной энтальпии If имеет знак, приписываемый теплоте образования AHf(Tf). В настоящее время повсеместно принято естественное с точки зрения энергетики правило: в случае уменьшения энергии системы при образовании вещества из элементов в стандартных состояниях теплота образования считается отрицательной, а при увеличении — положительной. Поэтому продукты сгорания (CO2, H2O, HCl, HF и т.п.) всегда имеют отрицательную теплоту образования и химическая энергия их меньше нуля. Соответственно для них и полная энтальпия (полная внутренняя энергия) при температуре, близкой к стандартной температуре системы отсчета, имеет отрицательное значение; она становится положительной только тогда, когда
[Hi(T) - Ht(Tf)} > \AHf(Tf)I-
Необходимо напомнить, что в термохимии долгое время использовалось противоположное правило знаков, согласно которому теплу, выделенному в процессе химической реакции, приписывался положительный знак. Тот же знак присваивался теплоте образования. Такое разночтение в правиле знаков приводило (а иногда приводит еще и сейчас) к ошибкам при расчетах химических энергий и полных энтальпий.
При определении полной энтальпии веществ, образующихся из элементов в стандартных состояниях путем нескольких последовательных химических или физических превращений, надо учитывать не только теплоты образования, но также и теплоты всех промежуточных превращений АНІК (испарения, плавления,полимеризации и т.д.). Запись какой-либо общей формулы для подсчета полной энтальпии в этом случае привела бы к весьма неудобочитаемым соотношениям. Поэтому ниже дан пример, который поясняет суть необходимых расчетов.
Положим, в реактор подается исходный компонент, газифицированный и нагретый до температуры Г в результате плавления и испарения. Для него известны стандартная теплота образования AH^(T/), теплота плавления AH1 пл и испарения ДЯ/исп при соответствующих температурах Гпл и Тнсп- Тогда последовательное нагревание с осуществлением указанных превращений изменит его полную энтальпию до величины /,• (г), которую
15
можно определить так:
0 ТПЛ 7HCII /
/,(г) (T) = АН{ (Tf) + f с{гъ)ат + дяпл + ; c{yK/idT +
+ ДЯИСП + / CpdT = AHf(Tf) + [H1(T1111) - Hf(Tf)] + АНПЛ +
тисп
+ [Я/(ГИСП) - H1(Tun)] + АЯИСП + [Hf (T) - Н>(ТИСП)], (1.13)
где С(тв), С(ж), Cp — теплоемкость вещества в жидком, твердом и газообразном состояниях.
Здесь уместно напомнить, что теплота и температура плавления относительно слабо зависят от давления, а теплота испарения существенно изменяется при изменении давления. Обычно в справочниках приводятся данные о А#исп при нормальной температуре кипения, имеющей место при давлении чистых паров, равном 1 физ. атм. Если нагревание происходит в иной среде или при давлении, отличающемся от 1 физ. атм., то это приведет к изменению и Гисп, и АЯИСП.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 < 7 > 8 9 10 11 12 13 .. 103 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.