Мера химической энергии

Теплота образования как мера химической энергии может быть определена калориметрическими методами, т. е. путем прямого измерения теплоты реакции, а также косвенными способами, например в результате изучения электронного спектра атомов и молекул. [c.161]

Теплота образования, как и Теплотворность, являясь мерой химической энергии, дает ее не в чистом виде, а с примесью внутренней энергии, определяемой, как это видно из выражения [c.207]

Если формально за стандартную принять температуру не 298 К, как это наиболее часто делается, а принять ноль по шкале Кельвина, то теплота образования АЯ з превращается в чистую меру химической энергии АЯо. И тогда уравнение энергии (5.1) для потока можно написать в виде [c.207]

Итак, мы ознакомились с мерой химической энергии. Теперь необходимо подойти к вопросу определения химического состава продуктов в камере двигателя. Без этого нельзя найти полную местную энтальпию / рабочей смеси. [c.208]

Чтобы установить меру химического сродства, вспомним, что во всякой изотермической системе при установлении равновесия энергия Гельмгольца или энергия Гиббса системы в зависимости от того, является ли неизменным объем системы или давление, убывает, достигая в состоянии равновесия минимума. Поэтому в любой системе, имеющей постоянные значения Т а V или Тир, возможны лишь те химические реакции, которые приводят к уменьшению энергии Гельмгольца или энергии Гиббса системы. [c.489]

При достаточно низких температурах второй член правой части мал по сравнению с первым и им можно пренебречь (рис. 13.2). Поэтому при низких температурах в качестве меры химического сродства вместо убыли энергии Гельмгольца можно брать практически равную ей убыль внутренней энергии или (так как S = Qv) тепловой эффект реакции при [c.490]

Совокупность физических и химических факторов, обусловливающих возможность осуществления в данных условиях химической реакции между несколькими веществами, называют химическим сродством. Для установления меры химического сродства реагирующих веществ отметим, что во всякой изотермической системе при установлении равновесия энергия Гельмгольца или энергия Гиббса системы в зависимости от того, являются ли неизменными объем системы или давление, убывает, достигая в состоянии равновесия минимума. Поэтому в любой системе, имеющей постоянные значения Т я V или Тир, возможны лишь те химические реакции, которые приводят к уменьшению энергии Гельмгольца (энергии Гиббса) системы. Следовательно, мерой химического сродства вступающих в реакцию веществ являются следующие параметры [c.477]

Данное определение указывает на то, что мерой химического сродства является разность значений свободной энергии для исходных и конечных веществ, взятых ири одном и том же объёме и при одной и тон же температуре, или разность значений изобарного потенциала для исходных и для конечных веществ, взятых ири одном и и том же давлении и при одной и той же температуре. [c.371]

Электрическим аккумулятором называется устройство, служащее для накопления в нем электрической энергии в виде химической энергии, получаемой от источника постоянного тока (при заряде) и затем по мере надобности отдаваемой аккумулятором потребителю (при разряде). [c.13]

Основной вопрос, на который прежде всего должна дать ответ термодинамика, состоит в выяснении возможности данной реакции. Условимся называть совокупность всех химических и физических условий, обусловливающих возможность осуществления в данной системе химической реакции между несколькими веществами, химическим сродством их. Другими словами, химическим сродством называется способность различных веществ соединяться друг с другом. Чтобы установить меру химического сродства, вспомним, что во всякой изотермической системе при установлении равновесия свободная энергия или термодинамический потенциал системы в зависимости от того, является ли неизменным объем системы или давление, убывают, достигая, в состоянии равновесия минимума. Поэтому в любой системе, имеющей постоянные значения t и V или t и р, будут возможны лишь [c.180]

Следовательно, мерой химического сродства вступающих в реакцию веществ является 1) в системе, температура t и объем V которой не меняются,— изменение свободной энергии F системы, т. е. разность значений свободных энергий системы F и F°, после и до реакции AF = F — F° 2) в системе, находящейся под постоянным давлением р и имеющей постоянную температуру t — изменение термодинамического потенциала Ф системы, т. е. разность значений термодинамического потенциала системы Ф и Ф°, после и до реакции ДФ = [c.180]

По мере уменьшения плотности электролита снижается и э. д. с. свинцового аккумулятора. Когда она достигнет 1,7 в, разряд во избежание порчи аккумулятора прекращают. При разряде аккумулятора накопленная в нем химическая энергия преобразуется в электрическую. [c.87]

Электрическим аккумулятором называется прибор, способный накапливать под действием электрического тока химическую энергию и по мере надобности отдавать ее в виде электрической энергии во внешнюю цепь. [c.76]

Теперь в уравнении энергии у нас добавилось еще одно переменное слагаемое Ux. По мере продвижения потока по соплу в газах протекают химические реакции догорания и рекомбинации. При этом выделяется тепло, и химическая энергия Ux падает, как и энтальпия Я. [c.203]

Сказанное дает повод не только для любопытных, но и поучительных наблюдений. Развитие химической термодинамики конца прошлого и начала нынешнего века не требовало того четкого разграничения внутренней и химической энергий, которое мы проводим сейчас. В терминах физической химии внутренняя энергия включает в себя и химическую энергию, а энтальпия отождествляется с полной энтальпией. При решении задач о преобразовании энергии в замкнутом объеме, когда кинетическая энергия потока равна нулю, основная цель расчета заключается в том, чтобы определить, какое количество тепла может быть получено в результате протекающих реакций. Теплота образования в этих условиях как раз и дает меру того тепла, которое может быть отведено от газовой смеси и использовано на технические нужды. Это отведенное тепло равно изменению полной энтальпии. Отсюда, кстати, ясен и рецидив обозначений энтальпия — Я, а теплота образования — АЯ. Все это сложилось исторически. [c.207]

Принцип действия и основные узлы тепловоза. Важнейшей частью любого тепловоза является его первичный двигатель — дизель. Дизель преобразует внутреннюю химическую энергию топлива в механическую энергию вращения коленчатого вала. Свойства дизеля как двигателя не в полной мере соответствуют требованиям поездной работы локомотива, его переменным режимам работы. Мощность дизельного двигателя прямо пропорциональна частоте вращения его коленчатого вала (при неизменной подаче топлива). Для локомотива более полезной является работа двигателя на постоянном режиме — обычно при максимальной (номинальной) частоте вращения коленчатого вала, когда дизель развивает наибольшую мощность. Чтобы обеспечить возможность работы дизеля с постоянной частотой вращения вала при любых режимах движения поезда, энергия от вала двигателя передается колесным парам, скорость вращения которых при движении должна меняться не непосредственно, а через специальные промежуточные устройства, называемые передачей. Передача при- [c.7]

Закон сохранения энергии во многих случаях противоречит нашим непосредственным восприятиям. Часто кажется, что энергия будто бы пропадает. Подмастерье кидает каменщику кирпич вверх кинетическая энергия кирпича исчезла, поскольку наверху он уже находится в состоянии покоя. Поезд затормозил. Его кинетическая энергия исчезла. Батарея нашего карманного фонаря истощилась - большая часть ее химической энергии исчезла. Можно привести еще бесчисленное количество примеров. На каждом шагу наблюдаются явления исчезновения энергии. Однако при ближайшем рассмотрении этого вопроса можно убедиться, что при исчезновении одного вида энергии всегда одновременно возникает по меньшей мере один новый вид энергии в большинстве случаев возникает несколько новых видов энергии. Таким образом, энергия не исчезла, а превратилась в один или несколько других видов энергии. Кинетическая энергия кирпича в основном перешла в потенциальную и в меньшей степени - в звуковую и тепловую кинетическая энергия затормозившего поезда - в тепловую химическая энергия, содержащаяся в батарее карманного фонаря, при его работе превращается в световую и тепловую энергии в радиоприемнике электрическая энергия - в звуковую, тепловую и световую энергии. [c.27]

Характеристическими или термодинамическими функциями называют такие функции состояния системы, при помощи которых можно наиболее просто определить термодинамические свойства системы, а также находить условия равновесия в ней. К этим функциям принадлежат внутренняя энергия и, энтальпия /, энтропия 5, изо-хорный потенциал Р и изобарный потенциал I. Наиболее удобными для характеристики химических процессов являются последние две функции. Убыль этих функций в обратимых изохорно-изотермических и изобарно-изотермических реакциях позволяет определить максимальную работу этих реакций, являющуюся мерой химического сродства. [c.300]

При обратимом изотермическо-изохорическом процессе убыль энергии Гельмгольца системы, а при обратимом изотермическо-изобарическом процессе убыль энергии Гиббса системы равна согласно данным раздела 4.1 максимальной полезной внешней работе L. Поэтому можно также сказать, что мерой химического сродства участвующих в реакции веществ является максимальная полезная работа, которая может быть произведена над внешним объектом работы в результате химической реакции между этими веществами при обратимом ее проведении. [c.489]

Содержание настоящего параграфа в значительной мере основывается на работе Н. С. Лидоренко и И. И. Новикова Термодинамические аспекты проблемы непосредственного преобразования химической энергии в электрическую ( Известия АН СССР. Энергетика и транспорт , 1969, №6). [c.594]

Но не все поверхности и не при всех условиях обтекания являются каталитическими по отношению к реакциям рекомбинации атомов. Наиболее важной с точки зрения переноса тепла и нагрева поверхности компонентой воздуха является кислород, поскольку его рекомбинация протекает в основном в низкотемпературной зоне около поверхности, тогда как атомы азота рекомбинируют вдали от стенки при больших температурах. Ясно, что некаталитичность в наибольшей мере проявляется в замороженном пограничном слое, когда у поверхности оказывается достаточное количество нерекомбинированных атомов. Если при этом концентрация атомов на стенке велика, то диффузия атомов из потока к стенке будет ослаблена и перенос химической энергии будет мал по сравнению с молекулярной теплопроводностью. [c.46]

Чтобы определить химическое сродство реакции, ее необходимо вести при постоянной температуре. В изотермических системах реакция идет в направлении уменьшения разности свободной энергии и прекращается тогда, когда свободная энергия достигает своего минимального значения. Отсюда и вытекает принцип Вант-Гоффа, заключающийся в том, что за меру химического сродства между веществами следует принять величину разности свободной энергии в начальном и конечном состоянии системы. Разность свободных энергий при Т = onst равна максимальной работе реакции. Поэтому можно утверждать, что мерой химического сродства между веществами является та максимальная работа, которую дает реакция при обратимом изотермическом процессе. Следовательно, проблема химического сродства сводится к расчету максимальных работ реакции. [c.152]

Для подтверждения высказанного предположения проведена серия первопринципных расчетов нитридов А1, Оа, содержащих примесные комплексы ОаК (2Ве, 2Mg + О), (2Ве, 2Mg + 81), (2Ве, 2Mg + Н), (2С + О), АШ (2С + О), где примеси располагались в соседних узлах решетки матрицы [80—84]. Например, в системе GaN Mg изолированный дефект (Mg) генерирует набор локализованных состояний с энергией активации 0,2 эВ. Дополнительное введение химически активных донорных центров (О, Н) приводит к возникновению новых межатомных взаимодействий (в комплексах [2Mg(0, Н)]) и понижению энергии акцепторных примесных состояний по схеме рис. 2.13. Кроме того, указанные взаимодействия в значительной мере редуцируют энергию кулоновского отталкивания одноименно заряженных примесных ионов, увеличивая тем самым растворимость дефекта в матрице, что позволяет регулировать число носителей, а замена дальнодействующего кулоновского рассеяния на короткодействующее рассеяние на комплексах повышает их подвижность. [c.55]

Говоря о попытках расчета адгезии, исходя из термодинамических характеристик окислов как компонентов покрытия и субстрата, необходимо отметить следующее. Свободные энергии образования АС°бр окислов служат мерой химического сродства металлов к кислороду и характеризуют устойчивость окислов к термической диссоциации на исходные компоненты — металл и молекулярный кислород. Чем больше убыль свободной энергии при образовании окисла, тем, при прочих равных условиях, будет прочнее связь между компонентами. Но при отрыве оксидного слоя от металла происходит разрыв связи Ме—О, а не разложение окисла на компоненты (металл - и молекулярный кислород). Поэтому величины АОдбр окислов не могут служить прямой мерой адгезии, они лишь косвенно отражают действительность. Надо иметь также в виду, что упомянутая выше обменная реакция (28) происходит лишь в частных случаях, а именно, когда Ме" более активен химически, чем Ме, и, следовательно, способен оказать восстановительное действие на Ме О, либо, когда идут побочные процессы, например, диффузия с дополнительным выигрышем энергии. Но возможны и другие реакции (см., например, стр. 224). [c.194]

Правильное решение вопроса о химическом сродстве было дано Вант-Гоффом. Он предложил взять в качё-стве количественной меры химического сродства свободную энергию системы до и после реакции, рассчитанную для определенной массы реагирующих веществ. Как известно, при наличии химического равновесия эта разность свободных энергий достигает минимума и равна максимальной работе при обратимых процессах [c.228]

Предмет технической термодинамики. Степень нагрс тости тела, или более широкое понятие—тепловое состояние тела, в большой мере зависит от величины внутренней или тепловой энергии, которой данное тело обладает. Тепловая энергия складывается из кинетической энергии молекул, атомов и других элементарных частиц, а также из их потенциальной энергии. Так как любой вид энергии может переходить в другой, следуя основному закону сохранения энергии, то, в частности, тепловая энергия может превращаться в механическую энергию, и обратно. Современное энергетическое хозяйство главным образом основывается на превращении теплоты в механическую работу, которая в свою очередь в стационарных установках обычно переводится в электрическую энергию ввиду удобства передачи последней на расстояние. Необходимая для этой трансформации теплота получается сжиганием того или другого топлива в топках паровых котлов или непосредственно в двигателях внутреннего сгорания, т. е. путем перевода химической энергии топлива в теплоту. [c.7]

Аккумуляторная батарея состоит из ряда аккумуляторных элементов, соединённых последовательно один с другим. В отличие от так называемых первичных элементов, к которым относятся гальванические элементы, преобразующие химическую энергию в электрическую, аккумуляторы представляют собой вторичные элементы, способные накапливать (аккумулировать) подведённую к ним извне при заряде электрическую энергию в виде постоянного тока и по мере надобности отдавать эту энергию также в виде постоянного тока. Следует заметить, что выражение накапливать электрическую энергию неправильно, и оно приведено лишь как наиболее ясно выражающее видимые результаты. В действительности в аккумуляторе происходит превращение электрической энергии в химическую с последующим её преобразованием в электрическую. [c.297]

Как известно, несовершенство упорядоченного расположения атомов в поликристаллических металлах и минералах оказывает влияние на скорость и поглощение акустических волн в этих материалах. Поскольку многие породы состоят из зерен, которые имеют очевидную кристаллическую структуру или, по крайней мере, химическое строение которых предполагает упорядоченность атомов, можно ожидать, что такие же эффект могут проявляться и при распространении сейсмических волн. Полный обзор исследования по этому вопросу и обсуждение наиболее важных идей было дано Мэйсоном (1976 г.). Главная идея заключается в том, что напряжения могут изменять положение дефектов в кристаллической решетке. Это изменяет связь деформации с напряжением в среде, увеличивая значения упругих модулей и добавляя к ним мнимую часть. Чтобы изменить положение дефекта, требуются как тепловая энергия, так и механическое напряжение. Тепловая энергия затрачивается на преодоление энергетического барьера, который смещается под воздействием напряжений. Согласно Мэйсону дефектом, который наиболее сильно влияет на скорость и поглощение волн, является дислокация, представляющая линейную область нарушенного порядка, удерживаемая на обоих концах некоторыми дефектными атомами. В одном слу тае сейсмические волны заставляют дислокацию колебаться подобно растянутой струне, излучая энергию при взаимодействии с тепловыми фоно-иами. Это явление обусловливает широкий максимум поглощения в мегагерцовом диапазоне частот. Более вероятно, что дислокации пересекают энергетический барьер и только частично находятся в области мини-чума потенциальной энергии. Каждая дислокация может содержать некоторое число узлов, при этом движение дислокации происходит в том случае, когда все узлы переходят через потенциальный барьер в соответствии с приложенным напряжением, Этот механизм ведет к независимости Q от частоты. Оба механизма дают значения Q, находящиеся в хорошем согласии с экспериментами на гранитах формации Уистерли и других породах, если использовать некоторые правдоподобные предположения о размере и плотности дислокаций. Результаты более поздних экспериментов [99] не удалось объяснить движением дислокаций в твердой фазе пород. В связи с этим была развита модель, базирующаяся на теории Герца для контактируюш,их сфер, в которой учитывается движение дислокаций на поверхности трещин. Искажения материала, наблюдаемые при деформациях, достигающих 10-, могут быть Объяснены наличием дислокаций, отрывающихся от концевых дефектных атомов. [c.141]

Следовательно, теплотворность топлива отличается от изменения химической энергии А[Ух в той мере, в какой различны теплоемкости исходных и полученных веществ. Эти теплоемкости не одинаковы и зависят, кроме всего прочего, и от того, при постоянном объеме или давлении произведено калориметри-рование. [c.205]

Существование различных видов энергии вызывается разнообразием форм движений (кинетическая энергия например, упорядоченным движением тела как целого, термическая энергия - хаотическим движением молекул или атомов, электрическая - движением электронов или других заряженных частиц). Следовательно, работа производится при взаимном превращении различных форм движения различных тел. Иными словами, работа есть количественнй.я мера качественного взаимного превращения. Эти формы энергии могут превращаться друг в друга или переходить от одного тела к другим. Работа возникает лишь как следствие этих превращений. Кроме того работа, которая является результатом изменения состояния тела или системы тел, может изменить состояние других тел. В пределах, установленных законами природы границ, мы можем целесообразно управлять этими превращениями в нужном для нас направлении. Например, в водяных мельницах превратить кинетическую энергию речной воды во вращательную энергию жерновов и использовать ее для размола зерна или химическую энергию, освобождающююся при сжигании угля, нагревающего котел, - в механическую энергию и с помощью произведенной при этом работы изготовить из металлических болванок необходимые нам предметы, из нитей - ткани и т.д. Таким образом, работа становится средством для переработки природных материалов и тем самым важнейшим фактором для человека и общества в целом. Так как можно накапливать только энергию, а не работу, то важнейшая наша задача - найти вещества, содержащие такой вид энергии, который при производстве работы относительно просто превращается в другой вид энергии. Эти вещества мы называем источниками или носителями энергии (энергоносителями). [c.20]

В данном процессе выделяются 44 ккал энергии, поэтому 2 моля соляной кислоты стабильнее, чем смесь 1 моля газообразного водорода и 1 модя газообразного хлора. Несмотря на это, в темноте такой процесс не идет. Образование соляной кислоты, как и, любой другой химический процесс, происходит с перегруппировкой атомов и с изменением связей между ними. В исходных веществах (молекулах Н и С1) химически связанные атомы должны отделиться друг от друга, чтобы затем соединиться по-другому и образовать продукт реакции (в нашем случае соляную кислоту). Чтобы такой процесс стал возможен, должны быть разорваны или по крайней мере ослаблены связи между атомами во взаимодействующих молекулах, для чего требуется энергия активации. Если предположить, что для образования соляной кислоты необходимо разложить на атомы молекулу хлора, то потребуется 57 ккал энергии в случае Нг -103 ккал. Свободные атомы могут так располагаться вокруг молекулы Нг, что одновременно с образованием связей Н-С1 будут разрываться связи Н-Н и при этом образовываться молекулы Н-С1. На рис. 4 схематически представлены эти энергетичесйие соотношения. Для приве-цения системы в активированное состояние, имеющее энергию 217 ккал (Н2+2С1), необходимо к химической энергии (энергии связи) в 160 ккал, соответствующей состоянию Нз+СЬ, добавить из внешнего источника еще 57 ккал. подведенной энергии активации и 44 ккал в виде теплоты. Эта последняя величина и есть разница энергий между конечным состоянием 2НС1 и начальным состоянием Нг+СЬ. Приведенная схема ясно показывает, почему переход в более стабильное состояние не происходит самопроизвольно. Ведь для этого следует подвести из какого-либо внешнего источника энергию активации. Возникает вопрос, откуда может быть получена энергия, необходимая для активаций процесса образования соляной кислоты. В темноте и при комнатной температуре Н и С1 не вступают в реакцию с образованием соляной кислоты. Это свидетельствует о том, что энергия, выделяющаяся при столкновении молекул, меньше чем эн )гия активации. Но при высоких температурах реакция протекает очень бурно и даже со взрывом. С повышением температуры увеличивается средняя скорость движения молекул и, следовательно возраста- [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...