Диффузия, константы температуры

Влияние температуры на скорость газовой коррозии находится в прямой связи с соответствующими изменениями константы скорости химической реакции и коэффициента диффузии. Константа скорости гетерогенной химической реакции (газовой коррозии) и коэффициент диффузии растут с повышением температуры по экспоненциальному закону. Таким образом, повышение температуры должно влиять на скорость окисления металлов по аналогичному закону. [c.38]

Характер влияния температуры на скорость электрохимических проц-ессов определяется температурной зависимостью константы скорости электрохимической реакции [при кинетическом контроле процесса — см. уравнения (370) и (371)1 или коэффициента диффузии [при диффузионном контроле процесса — см. уравнения (417) и (418)1, которая выражается одним и тем же экспоненциальным законом (242). [c.353]

Следовательно, константа скорости химической реакции растет с температурой быстрее, чем коэффициент диффузии и, начиная с некоторой температуры Г , скорость диффузии будет лимитировать процесс окисления, как это показано на рис. 8.20. [c.307]

Привлекая к рассмотрению процесса модель растворяющей мембраны, мы фактически одну феноменологию заменили на другую, более детальную (ср. уравнения (8.152) и (8.155)), так как коэффициент диффузии И константу Генри так же, как и величину П, надо находить экспериментально. Молекулярно-кинетическое рассмотрение позволяет выразить феноменологический коэффициент Lii через свойства газа (молекулярную массу и мольный объем), характеристику мембраны (радиус пор) и параметр процесса (температуру). [c.221]

Интенсивность диффузии ионов железа в оксидной пленке -сильно зависит от температуры. На рис, 4.6 показан характер изменения константы скорости окисления железа в водяном паре в координатах Аррениуса. В области температур 570—630 °С происходит качественное изменение характера окисления, что объясняется изменением механизма окисления железа в соответствии с диаграммой равновесия железа в водяном паре. [c.128]

Полученные результаты находятся в противоречии с литературными данными, поскольку, как известно, коэффициент поверхностной диффузии является константой вещества, изменяющейся лишь с температурой, а скорость испарения должна возрастать с повышением степени разрежения [3]. Однако следует отметить, что эти условия соблюдаются только для чистой межфазной границы кристалл — насыщенный пар . В наших условиях эксперимента поведение поверхности материала в вакууме может определяться не столько степенью разрежения, сколько парциальными давлениями наиболее активных в химическом отношении компонентов остаточной газовой среды. [c.56]

А — поверхность, поверх ность активной зоны, В — параметры в уравнении (8.10), характеризующие зависимость скорости коррозии от температуры С — концентрация D — коэффициент диффузии F — скорость потока К—равновесная константа диссоциации М — масса компонента в ламинарном слое — фактор очистки, количество жидкости на единицу площади в единицу времени постоянная скорости коррозии после перелома для циркониевых сплавов Т — абсолютная температура [c.225]

Разработан способ расчета температурного поля воды в объеме кассеты ВВЭР, описание которого дано в [1, 2]. Способ основан на решении дифференциального уравнения турбулентной теплопроводности при заданном распределении тепловыделения в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ) кассеты. Константа, характеризующая перемешивание воды в кассете при заданной скорости и, связанная с коэффициентом турбулентной диффузии е уравнением a = ju, вычислена на основе опытов по перераспределению концентрации примеси в потоке воды, протекавшей в модели пучка. Сделаны численные расчеты t = t x, z) для найденного экспериментально а. Для оценки влияния а на максимальную разность температур воды в сечении кассеты на выходе At [c.26]

Do — константа диффузии, зависящая от температуры в степени 1,5—2,0 см сек) для случая молярной диффузии этот коэффициент должен рассматриваться как виртуальный. [c.152]

Полученное уравнение представляет собой логарифмический закон роста пленки по времени. При низких температурах логарифмический закон обычно сохраняется, так как константы скорости реакций в твердой фазе очень малы и процессы диффузии не лимитируют развитие химических реакций. При высоких температурах увеличивается кристаллическая неупорядоченность поверхностных слоев, резко возрастает скорость диффузии и количество поступающих атомов кислорода, а скорость химических реакций возрастает еще больше, так как энергия активации химической реакции выше, чем энергия активации диффузионных процессов (Л > Q) [c.24]

Возможность коррозионного разрушения накладывает серьезные ограничения на выбор материалов активной зоны, температуры теплоносителя и длительность эксплуатации установки в целом. Так как все коррозионные реакции контролируются термически активируемым процессом, например диффузией, скорость, коррозии экспоненциально увеличивается с температурой до тех пор, пока энергия активации является константой, а тип химических реакций не изменяется. Это обычно налагает довольно существенное ограничение на рабочую температуру. [c.29]

К2—константа скорости окисления углерода, зависящая от метода подвода кислорода, скорости конвективной диффузии кислорода и температуры металла [c.56]

Скорость окисления сплава по схеме рис. 11.3,5 фактически будет соответствовать параболическому закону, в котором константа скорости определяется поведением оксида ВО. Однако избирательное окисление приводит к обеднению сплава по элементу В под окалиной (см. концентрационный профиль на рис. 11.3,5). В конечном счете такое обеднение будет проводить к обогащению окалины оксидами элемента А, а скорость окисления возрастет до уровня, присущего образованию оксида АО. Время, которое потребуется для перехода к более высокой скорости окисления будет зависеть от многих факторов к ним относятся температура, размеры образца, коэффициенты диффузии в сплаве и в окалине, а так- [c.12]

Температура оказывает влияние на константу скорости химической реакции и на коэффициент массопередачи в процессе диффузии. [c.55]

Константу /. Кельвин назвал коэффициентом тепловой диффузии, а Максвелл— коэффициентом температуропроводности ), так как /. характеризует то изменение температуры, происходящее в единице объема вещества, которое обусловлено количеством тепла, протекающим в единицу времени через единичную площадку в слое единичной толщины и при единичной разности температур на его поверхностях. [c.18]

При относительно низкой температуре (ниже 900—1000 °С) скорость химической реакции при а>1 меньше скорости диффузии окислителя к поверхности реагирования. Это означает, что окислитель имеется в достаточном количестве и условия его подвода существенного значения не имеют, градиент концентрации окислителя на поверхности реагирования и в окружающей среде здесь мал. При указанных условиях скорость горения в целом определяется кинетикой химической реакции на поверхности (кинетическая область реагирования). Кинетическая область горения показана на рис. 3.4, а. С увеличением температуры скорость горения растет экспоненциально пропорционально росту константы скорости. химической реакции к, определяемой по уравнению Аррениуса [c.66]

Формула (10.4) справедлива при высоких температурах, типичных для диффузионного процесса, при этом предполагается, что термическое равновесие и локальная нейтральность не нарушаются. При низкой концентрации примеси п Тогда можно считать коэффициент диффузии константой и опустить слагаемые в (10.1), связанные с полем, чтобц упростить задачу и сократить время счета. [c.280]

ПО объему кристаллического зерна путем замены одного атома в кристаллической решетке другим, но этот путь требует очень высоких энергий активаций, соизмеримых с энергией кристаллической решетки. Например, торий диффундирует в вольфраме объемно, требуя энергии активации 502 кДж/моль. Если диффузия идет по границам зерен, где имеется много нарушений кристаллической структуры — вакансий и дислокаций, то энергия активации составляет 393,5 кДж/моль. При поверхностной диффузии тория по вольфраму энергия активации составляет всего 278 кДж/моль (торирование вольфрама). Соответственно резко изменяются коэффициенты диффузии, так как уравнение для коэффициента диффузии аналогично уравнению константы скорости химической реакции в зависимости от температуры [c.299]

Влияние температуры на интенсивность коррозии металла связано с характером температурной зависимости константы скорости химической реакции и коэффициента диффузии. Эти обе величины подчиняются экспоненциальным законам, подобным закону Аррениуса. Такая закономерность по молекулярно-кинетнче-ской теории вещества выражает зависимость относительного количества частиц от температуры, обладающих энергией выше некоторого порогового значения (энергия активации). Названная закономерность выражается зависимостью коэффициента Ах в формуле (2.21) от температуры следующим образом [c.61]

Зависимость константы скорости реакции k от температуры подчиняется уравнению Аррениуса А=Лехр(—QjRT), где Л и Q — постоянные величины. Поскольку константа скорости диффузии пропорциональна а не xjt -lS как константа скорости реакции, энергия активации диффузии оказывается в 2 раза больше величины Q. Постоянную Q часто называют кажущейся энергией активации. Это различие подробно обсуждалось Рэтлиффом и Пауэллом [35], и неучет его может привести к путанице при сравнении данных. [c.107]

Константы скорости реакции борного волокна с иодидным и технически чистым титаном, а также сплавом Ti-6A1-4V при температуре 1123 К были определены Снайдом [42]. Константа скорости реакции с иодидным титаном (29-10- см/с г) была выше, чем с технически чистым титаном (23-10 см/с ). Последняя величина включена в табл. 2. Для получения образцов с большой внутренней пористостью проводили отжиг в течение 100 ч при указанной температуре. По заключению автора взаимодействие в системе Ti — В происходит в основном путем диффузии бора из борного волокна, доказательством чего служат отсутствие изъязвления исходной поверхности бор — металл и образование пористости внутри волокна. В данной работе не нашел объяснения факт ускорения реакции бора с титаном повышенной степени чистоты. [c.109]

Наличие химических превращений оказывает существенное влияние на процессы тепло- и массопереноса в реакторе. К реагирующему потоку газа тепло передается от стенки реактора, и, следовательно, имеется градиент температур по ладиусу трубы. Радиальный температурный градиент приво- ит к изменению константы скорости реакции по радиусу еактора. Кроме того, при наличии радиального градиента орости время контакта также переменно по радиусу. Оба "И фактора вызывают изменение степени конверсии в ра- лальном направлении. Это приводит к возникновению радиального градиента концентраций. Градиент концентраций компонентов вызывает их взаимную диффузию. Массовый поток компонентов смеси приводит к увеличению теплового потока [31. [c.133]

Отсутствие достаточно обоснованных представлений о механизме турбулентного переноса тепла в значительной степени задерживает теоретическое исследование теплообмена при турбулентном течении теплоносителя. Это замечание в первую очередь касается теплообмена в потоке теплоносителей с высоким значением коэффициента молекулярной теплопроводности, где наибольший перепад температуры приходится на турбулентное ядро потока. Основным методом теоретического исследования в настоящее время является использование гипотезы об аналогии переноса тепла и количества движения с теми или иными эмпирическими поправками. Так, например, в работах [Л. 1—3] при расчете коэффициента теплообмена при течении в трубе расплавленного металла отношение коэффициентов турбулентной диффузии количества движения и тепла (турбулентное число Прандтля Ргт= т/а,. предполагается постоянным по току и определяется затем путем сравнения расчета с результатами экспериментального исследования. К- Д- Воскресенский [Л. 4], Дженкинс и Дейсслер [Л. 5] развили далее полуэмпи-рическую теорию Прандтля применительно к теполносителям с низким значением числа Прандтля. При этом входящая в расчетное соотношение константа также может быть определена лишь путем сравнения расчета с результатами экспериментального исследования. [c.315]

При взаимной диффузии твердых металлов рост прослойки химического соединения происходит по параболическому закону х =2Лтт, где X—толщина прослойки химического соединения т—время кт — константа, зависящая от температуры. [c.70]

Выше было принято, что константы материала, входяш,ие в приведенные уравнения, не зависят от напряжения, но зависят от температуры. При повышении температуры коэффициент В, например, увеличивается, показатель а в целом уменьшается Величина а становится равной 1 при диффузионной ползучести при высоких температурах, когда миграция вакансий активируется (ползучесть Херринга—Набарро обусловлена диффузией по узлам кристаллической решетки, ползучесть Кобла—зернограничной диффузией). При ползучести, обусловленной движением дислокаций, при высоких температурах (Т/Г > 0,5) в чистых металлах величина а равна 4—6, в сплавах 2—4, при низких температурах (Т/Т <0,5) она равна [26, 28] соответствуюш,ей величине при высоких температурах плюс 2. Однако даже в низкотемпературной области в реальных сплавах при понижении температуры величина а повышается часто принимают а > 10. На рис. 3.19 показана диаграмма а —е для малоуглеродистой стали S1EG, полученная авторами с помощью испытаний на ползучесть, и приведены величины а. [c.67]

Вторичные диффузионные эффекты, контролируемые константами пограничной или поверхностной диффузии, могут резко изменять взаимосвязь между двумя фазами — компонентами в композиционной системе. Так, например, в композиции никелевый сплав — волокна вольфрама снижается температура рехгристал-лизации вольфрамовой проволоки, вызванной диффузией никеля на границы зерен вольфрама. К другим вторичным диффузионным эффектам отйосятся охрупчивание за счет образования жидкой фазы и водородное охрупчивание. Последний эффект может возникнуть, когда концентрация внедренного водорода в одной из фаз композиционного материала высока и неблагоприятно сказывается на другой фазе. [c.44]

В двигателе Стирлинга давление вне трубки мало по сравнению с внутренним давлением, и им можно пренебречь. Параметры Ко и Do — это константы растворимости и диффузии, которые можно найти с помощью законов Зиверта и Фика [42], AHs — скрытая теплота растворения, а Еа — энергия активации процесса самодиффузии. Таким образом, можно видеть, что скорость просачивания водорода сквозь твердый материал зависит от многих факторов. Давление и температура являются рабочими параметрами и определяют рабочие характеристики двигателя, поэтому их изменение с целью облегчения проблемы диффузии может и не улучщить конечных результатов. Аналогичным образом изменение площади поверхности трубки или ее толщины может противоречить теплопрочностным требованиям. Следовательно, лищь физические характеристики материала — коэффициент растворимости К и коэффициент диффузии D — являются теми двумя параметрами, которые можно изменять с наименьшими ограничениями. Однако значения этих двух коэффициентов практически неизвестны для материалов, исполь- [c.264]

Параболический закон роста толщины окислов обычно устанавливается для всех металлов при температурах выше некоторого предела. Этот процесс активируется подводом тепла, и его конСтшг-та скорости /С равна /Собхр —(Q// T)], где<2 — энергия активации процесса диффузии, R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура и — постоянная. Изменение константы скорости в зависимости от температуры для железа [П], для которого характерен параболический закон окисления в интервале температур 250—1000° С, представлено на фиг. 5. [c.22]

Таким образом было изучено несколько жидких,металлов, свинец [31, с. 275 32—34], олово [31, с. 237 33 34] и натрий [31, с. 227 37], а также вода [27], Литературные данные все еще значительно различаются в отношении точного толкования (интерпретации) и значения результатов, но можно сделать несколько качественных заключений. Оказывается, что в жидкости, как и в твердом теле, существуют колебания атомов, обладающие большой энергией, а распределение частоты колебаний в обоих состояниях одинаково. Жидкость имеет размытый дебаевский спектр, который постепенно становится все менее четким при нагревании. Из этого следует, что температура Дебая при плавлении изменяется лишь незначительно, что подтверждается наблюдениями, показывающими пренебрежимо малое изменение теплоемкости при плавлении большинства металлов. Предполагается также, что диффузия в жидкостях не может быть представлена ни простой моделью свободной диффузии, подобной диффузии в газе (за исключением, возможно, при очень высоких температурах жидкости), ни механизмом скачкообразной диффузии, как в твердых телах такой вывод впервые сделал Нахтриб [209]. Был предложен вариант, основанный на групповой модели диффузии в жидких металлах [27, 36] подобная модель независимо была предложена мной [332]. Глобулы или группы, как полагают, содержат около 100 атомов (см. разделы 3 и 8) и позволяют качественно интерпретировать другие физические свойства (сМ. раздел 9). Вычисленные из модели Эгельштаффа константы диффузии прекрасно совпадают с экспериментальными [27]. [c.20]

Реакции продолжения цепи. Скорость реакции (2) значительно выше скорости реакции (3), и образование пероксидного радикала с заметной скоростью происходит уже при температурах, несколько выше температуры жидЕ ого азота. Образование пероксилного радикала в по-лйме1)ах при температурах —180. .. —90 °С описывается ступенчатой кинетикой, связанной с постепенным размораживанием подвижности макромолекул. При температурах выше комнатной реакция (2) лимитируется диффузией кислорода к макрорадикалу полимера, и оценка константы k- в полипропилене при температуре 25 °С дает значения 5,7.10 моль/(кг.с) с эффективной энергией активации реакции 48 кДж/моль. Значения констант скоростей приведены в табл. 33.1 [3]. [c.251]

Смотреть страницы где упоминается термин Диффузия, константы температуры : [c.122] [c.158] [c.381] [c.149] [c.301] [c.400] [c.106] [c.116] [c.334] [c.203] [c.35] [c.101] [c.31] [c.46] [c.143] [c.403] [c.405] [c.73] [c.83] [c.59] [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...