Элементы химической термодинамики

ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.482]

ГЛАВА 10. ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ [c.236]

Говоря о постановке в учебниках по технической термодинамике элементов химической термодинамики, стоит повторить еще раз, что в них вся термохимия в целом имеет определенную направленность и специфические методы исследований и расчетов, отличные от методов исследований технической термодинамики. В связи с этим термохимию целесообразно ставить как одно целое, как единую теорию, без разбивки ее на отдельные части, даваемые в различных разделах учебника как следствие первого и второго законов термо- [c.338]

Глава 5 ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ 5.1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ [c.232]

В данной книге главное внимание сосредоточено на методах термодинамики и логических связях между исходными постулатами и их следствиями. Книга не претендует на полноту представления современной термодинамики. Включение в нее элементов теории устойчивости термодинамических систем, равновесий во внешних силовых полях и некоторых других не традиционных, но важных для химической термодинамики проблем проведено ценою сокращения или конспективного изложения других разделов. Поэтому предлагаемая книга ни в коей мере не может заменить собою существующие, но автор надеется, что она послужит полезным дополнением к ним. [c.5]

Для понимания изложенного в книге материала необходимо знакомство с Основами термодинамики, элементами классической равновесной статистической механики. В список литературы включены монографии и учебные пособия по общей и химической термодинамике, термодинамике растворов и ее приложениям, статистической механике и термодинамике необратимых процессов, в которых читатель может найти дополнительные сведения по вопросам, изложенным в книге. Кроме того, приведен список литературы по проблемам теоретических и экспериментальных исследований в области молекулярной теории жидкостей и растворов. [c.6]

Новые направления, без освещения которых невозможен учебник технической термодинамики, возникли и в самой энергетике. Сюда прежде всего относятся развитие парогазовых установок, использование углекислотных циклов, рабочие циклы атомных электростанций. В связи с проблемой прямого превращения тепла в электрическую энергию в магнитогидродинамических генераторах в разделе курса, посвященном течению газов, целесообразно рассматривать, хотя бы в упрощенной форме, течение электропроводящего газа по каналу в магнитном поле. Развитие и использование топливных элементов сказываются вполне естественно на изложении раздела химической термодинамики. Представляется также целесообразным рассмотрение вопросов поступательно-вращательного движения жидкостей и газов по трубам, так как практически довольно часто приходится встречаться с такими потоками (например, в холодильных установках, в теплообменных устройствах нового типа и т. п.). [c.6]

Уравнения Гиббса—Гельмгольца в этом виде находят широкое применение в химической термодинамике. Они, в частности, позволяют определять такую важную характеристику химической реакции, как ее тепловой эффект, не путем прямых термохимических измерений, а косвенным образом — измеряя работу L в процессе, сопровождающемся этой химической реакцией, и вычисляя величину (dL /dT). Эти уравнения весьма важны и для анализа обратимых гальванических элементов. [c.226]

Пособие содержит традиционные (для своего названия) разделы, посвященные строению атомов и молекул, периодическому закону и Периодической системе элементов, природе химических связей, основным понятиям химической термодинамики и кинетики, химическому равновесию, обменным и окислительно-восстановительным процессам. Изложены также принципы и концепции, составляющие теоретический арсенал современной химии, теории неравновесных процессов от законов линейной неравновесности до концепций смены качества. [c.190]

Знание формы существования примесей в жидких металлах необходимо для понимания процессов очистки и контроля чистоты, для понимания поведения примесей при изменении температурных и концентрационных условий, для анализа процессов газо-выделения из жидких металлов и процессов коррозии. Известные и применяемые в настоящее время методы физико-химического анализа жидких металлов, как правило, не позволяют определить, в форме какого соединения находится тот или другой элемент примеси. Необходимо дальнейшее развитие методик определения форм существования примесей посредством физических, химических, рентгеноструктурных и других анализов. Предварительное суждение о состоянии примесей можно составить, используя расчетный аппарат химической термодинамики. Химико-термодинамические расчеты могут быть выполнены, если известны величины, характеризующие термодинамическую стабильность соединений, которые вступают во взаимодействие друг с другом в растворе жидкого металла. Такими величинами являются изменения изобарно-изотермических потенциалов реакций взаимодействия или реакций образования примесей А2°. Так как для точного расчета необходимы эмпирические константы (например, активность а), отсутствующие в большинстве случаев, то расчеты могут быть [c.45]

Так как химическая термодинамика предполагает, что не существует взаимного превращения элементов, свободную энергию Гиббса можно использовать для определения нуля , относительно которого происходит измерение свободных энергий Гиббса всех остальных соединений. [c.144]

Учет заряда фаз и составляющих не меняет, как видно, общей схемы расчета химических и фазовых равновесий полученные в этом разделе выводы и формулы не отличаются принципиально от результатов 16, достаточно заменить химические потенциалы на электрохимические. Специфика электрохимических равновесий проявляется в более сложных системах — электрохимических цепях. Последние широко используются в экспериментальной термодинамике для электрических измерений термодинамических свойств веществ. В рассмотренной двухфазной системе разность ф —<рР, мембранный потенциал, не может быть измерена, поскольку, как говорилось, нет возможности выделить из общей работы переноса заряженной массы из одной фазы в другую ее электрическую часть. Можно, однако, добавить к такой системе еще две фазы одинакового химического состава и измерять разность электрических потенциалов между ними, а рассчитывать при этом разность химических потенциалов в интересующих фазах. Схему такого электрохимического элемента можно представить в виде [c.151]

Глава 2. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕРМОДИНАМИКИ И ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ [c.30]

Электродвижущая сила гальванического элемента зависит от химического состава электролита и электродов, а также от температуры элемента и давления в нем. Применим второй закон термодинамики к обратимому гальваническому элементу. [c.67]

Заключение. Рассмотрение задачи такого типа вода—воздух проводится по следующей схеме описание вещества, участвующего в процессе, выбор закона сохранения, вывод выражения для расчета движущей силы В через параметры смеси. В остальной части гл. 3 мы будем придерживаться этой схемы будут последовательно использоваться подходящие законы сохранения применительно к наиболее важным для практики веществам. Используются закон сохранения химически инертного вещества или химического элемента и первый закон термодинамики. Они применяются здесь к нереагирующим идеальным смесям и системам, в которых происходят химические реакции как простые, так и любой сложности. [c.64]

Эффективный к. п. д. оценивает эффективность, т. е. термодинамическое совершенство ГТД как тепловой машины он учитывает все потери, связанные с преобразованием тепла в кинетическую энергию газа (потери тепла с отходящими газами, обусловленные действием второго закона термодинамики, а также наличием трения во всех элементах ГТД, потери тепла вследствие механической и химической неполноты сгорания). [c.206]

Химическое осаждение из паровой фазы ( VD). При химическом осаждении из паровой фазы происходит введение в камеру с образцами паров заданного состава, создаваемых на независимой стадии процесса, и их взаимодействие с поверхностью деталей. Основное преимущество метода по сравнению с твердофазным диффузионным насыщением из засыпок заключается в том, что он позволяет наносить покрытия на поверхности внутренних каналов змеевиков охлаждения аэродинамических элементов с пленочным охлаждением. Пары могут прогоняться насосами через внутренние каналы, обеспечивая получение однородных покрытий хорошего качества даже при очень сложной геометрии этих каналов. (При диффузионном насыщении из засыпок небольшое количество паров, из которых происходит осаждение материала покрытия, также может проникать во внутренние каналы через охлаждающие отверстия, однако "рассеивающая способность" метода очень ограничена). Другим преимуществом метода химического осаждения из паровой фазы является гибкость его управления, позволяющая формировать паровую фазу нужного состава. Это обусловлено тем, что термодинамика формирования [c.93]

За последние 20 лет интенсивно развивается новый подход к изучению физических, химических и биологических систем на основе синергетики — дисциплины, которую можно характеризовать как направление в современном естествознании. В основе этой дисциплины лежат самоорганизующиеся процессы в результате кооперирования отдельных элементов (подсистем), с одной стороны, и развития термодинамики открытых систем, с другой. [c.382]

Анализ экспериментов с цезием выявил значительный вклад связанных состояний в термодинамику плотной плазмы, что сделало необходимым расширение исследуемой области параметров и переход к экспериментам с другими химическими элементами. Такая задача потребовала существенного увеличения интенсивности ударных волн. Необходимые высокие параметры ударных волн удается получить с использованием конденсированных ВВ. Работа [29] является первым исследованием, где взрывная техника была применена непосредственно для фиксации ударной адиабаты газообразного аргона. Сходная техника затем использовалась в [30] для регистрации ударных адиабат воздуха атмосферного давления с последующим определением на этой основе энергии диссоциации азота. В серии последующих работ взрывные ударные волны в инертных газах и воздухе применялись как источник интенсивного оптического излучения для высокоскоростной фотографии, накачки лазеров, возбуждения детонации, изучения воздействия излучения на вещество, в спектроскопических исследованиях и т.п. [31]. Ввиду того что [c.348]

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕРМОДИНАМИКИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.168]

Подавляющее большинство задач предложено и решено в системе единиц СИ . Исключение составляют задачи, для которых отсутствует новый нормативный материал, такой как ( -диаграмма для повышенных давлений влажного воздуха, данные по стандартным теплотам в главе Элементы термодинамики химических процессов и некоторые другие. [c.3]

Глава шестнадцатая ЭЛЕМЕНТЫ ТЕРМОДИНАМИКИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.185]

Всякая Р. X. неизбежно связана с энергетич. изменениями в системе с этой точки зрения все реакции м. б. разделены на две группы на Р. X., сопровождающиеся выделением энергии, и Р. X., поглощающие энергию извне. В первой группе Р. х. вещества, вступающие в реакцию, обладают в сумме ббльшим запасом энергии, нежели вещества, возникающие в результате Р. х., вследствие чего излишек внутренней (химической) энергии может выделиться из системы в виде тепловой или любого вида энергии такие Р.х. называются экзотермическими. В случае Р. X. второй группы продукты реакции в сумме обладают ббльшим запасом энергии, яежели исходные вещества такие Р. х. протекают при условии подведения энергии к системе извне причем в одних случаях подводится теплота, в других—электрическая, в третьих—лучистая энергия и т. д. такие Р. X. называются э н д о т е р м и ч е ск и м и. Р. X. может служить источником полезной работы для этого надо ее поставить в особые условия, для того чтобы излишек энергии выделился не в виде теплоты, а в виде, скажем, электрической энергии, могущей сполна превратиться в работу. Однако величина максимальной работы, к-рую может дать Р. х. определяется не тепловым эффектом, а падением в системе свободной энергии поэтому изучение свободных энергий веществ и Р. X.—одна из главнейших задач химической термодинамики (см.). Достаточно указать на случаи эндотермических реакций, являющихся источником электрической энергии здесь гальванический элемент поглощает теплоту из окружающего пространства, причем одна часть этой теплоты идет на Р. х., другая же часть одновременно превращается в электрическую энергию. [c.112]

Транзитивностью обладает не только тепловое, но и любое другое контактное равновесие. Аналогично введению в термодинамику понятия температуры, можно было бы постулировать существование давления и его равенство в системах в качестве необходимого условия их механического равновесия, существование химических потенциалов веществ и их равенство в рассматриваемых системах как необходимое условие химического или диффузионного равновесия и т. п. Так же, как и в случае с температурой, можно использовать одну из систем в качестве лрйбора, измеряющего соответствующее внутреннее свойство, — для измерения давлений это манометр, для измерения химических потенциалов, например, подходящий электрохимический элемент и т. д. [c.23]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Основными областями технического приложения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок (в которых полезная внешняя работа производится за счет теплоты, выделяющейся при сжигании топлива) циклов ядерных энергетических установок (где 1 сточннком теплоты служит реакция деления расщепляющихся элементов) принципов и методов прямого получения электрической энергии (в которых стадия превращения внутренней энергии тел — химической энергии в теплоту отсутствует, и последняя преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока) процессов тепловых машин — компрессоров и холодильных машин, где за счет затраты [c.502]

Дальнейшее обобщение и развитие энергетических концепций стали возможны на основе фундаментальных законов термодинамики. Трибосистема с позиций термодинамики необратимых процессов, как отмечалось выше, при определенных условиях является открытой термодинамической системой, обменивающейся энергией и веществом с окружающей средой. Известно, что в термодинамике неравновесных систем в отличие от равновесной термодинамики изучают изменения состояний, протекаюи ,ие с конечными, отличными от нуля скоростями. Предмет исследования - переносы массы, энергии, вызванные различными факторами, называемыми силами. Причиной возникновения потока всегда являются различия в значениях термодинамических сил температуры, давления и концентрации или их функции, т.е. перепады, или градиенты. Поэтому поток теплоты в трибосистеме появляется, если возникает градиент температуры, а поток вещества есть следствие наличия градиента концентрации и т.д. Следовательно, термодинамические силы представляют собой градиенты, характеризующие удаленность трибосистемы от термодинамического равновесия. Суть применения законов классической термодинамики к неравновесным системам заключается в предположении о локальном равновесии внутри малых элементов областей системы. Представление о локальном равновесии позволяет изучать больп1ое число практически важных неравновесных систем, к которым с полным основанием можно отнести и трибосистемы. При этом все уравнения сохраняют свою ценность по отношению к малым областям, а значит, и общность описываемых ими закономерностей. Так, уравнение Гиббса, показываюилее зависимость внутренней энергии U от энтропии S, объема и химических потен- [c.107]

Химия подразделяется на общую химию, рассматривающую основные химические понятия и главнейшие химические законы неорганическую химию, изучающую все элементы, кроме углерода, и их химические соединения органическую химию, изучающую химические соединения, в которые входит углерод аналитическую химию, разрабатывающую теорию и практику качественного и количественного анализа физическую (теоретическую) химию, рассматривающую химические явления с точки зрения законов термодинамики, молекулярнокинетической теории и в свете современных достижений в вопросе строения атомов и молекул коллоидную химию, изучающую коллоидные системы и поверхностные явления на границе раздела фаз, и т. д. [c.337]

Особый интерес с точки зрения энергетики будущего представляют топливные элементы, поскольку прямое преобразование химической энергии топлива в элеу тро-энергию в принципе возможно вообще без потерь, обусловленных вторым законом термодинамики. [c.242]

Современное общество во все возрастающей степени использует химическую продукцию, электроэнергию, получаемую за счет сжигания топлива, и высокоскоростной транспорт, ставший возможным благодаря реактивной технике. Отсюда быстрое развитие за последнее время науки о тепло- и массопереносе и ее приложений к важнейшим процессам в теплохимических аппаратах, а также к расчетам ответственных агрегатов электростанций, работающих на твердом, жидком или газообразном топливе. Без количественной теории тепло- и массообмена невозможно создание реактивных двигателей и ракетных систем. В своем развитии учение о тепло- и массопереносе опиралось на смежные науки. Из аэродинамики оно заимствовало теорию пограничного слоя. Термодинамика необратимых процессов внесла ясность в сложную картину потоков одновременно переносимых субстанций. Теория межмолекуляр-ных взаимодействий позволила рассчитать коэффициенты переноса газовых смесей. Химическая кинетика также составила важнейший элемент теории тепло- и массопереноса. [c.3]

Пакет Math ad дополнен справочником, где помешены основные математические и физико-химические формулы и константы, которые можно автоматически переносить в документ без опасения их искажения, что нередко при ручной работе. В центре ресурсов Math ad можно, например, обратиться к периодической таблице химических элементов и перенести из нее в рабочий документ нужные данные — относительные атомные массы и др. Можно приобрести электронные учебники для более глубокого освоения различных дисциплин решение обыкновенных дифференциальных уравнений, статистика, термодинамика, теория управления, сопротивление материалов и др. Прежде чем решать возникшую проблему, пользователь может изучить электронный учебник и перенести из него в свой документ нужные фрагменты, отдельные формулы и константы. [c.279]

Системой в термодинамике называют совокупность веществ или тел, между которыми может беспрепятственно проходить обмен энергией и массой. В качестве системы могут выступать химический элемент (сера, алюминий, водород), химическое соединение (Feg , вода, поваренная соль), сплав двух и более металлов (медь— никель, олово—свинец—сурьма), водный раствор (сахар в воде), смесь газов (воздух, состоящий из азота, кислорода, углекислого газа и пяти инертных газов). [c.50]

Наиболее важным параметром вероятности (3.16) является разность химических потенциа1лов цво цв. которая в некоторых случаях может быть определена экспериментально из электродвижущей силы (ДЕ) гальванического элемента (3.9), как это описано в разд. 3.2. Согласно основному уравнению электрохимической термодинамики [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...