Максимальная полезная работа реакции

Если конденсированная фаза состоит из чистых веществ, то ясно, что при химическом равновесии парциальное давление каждой из соответствующих паровых фаз будет равняться давлению насыщения, которое при данной температуре имеет постоянное значение. Поэтому давление паровой фазы будет определяться давлением насыщения и при данной температуре будет иметь постоянное значение. Вследствие этого давления паровых фаз конденсированных реагентов войдут в величину константы равновесия в виде постоянного множителя. Это означает, что конденсированные реагенты фактически не влияют на выражение закона действующих масс равным образом при вычислении максимальной полезной работы реакции следует учитывать только газообразные компоненты. [c.497]

МАКСИМАЛЬНАЯ ПОЛЕЗНАЯ РАБОТА РЕАКЦИИ [c.318]

Максимальная полезная работа реакции [c.187]

Назначением теплосиловых установок является производство полезной работы за счет теплоты. Источником теплоты служит топливо, характеризующееся определенной теплотой сгорания Q. Максимальная полезная работа /. акс, которую можно получить, осуществляя любую химическую реакцию (в том числе и реакцию горения топлива), определяется соотношением Гиббса (1839—1903) и Гельмгольца (1821 —1894), получаемым в химической термодинамике [c.56]

Так как дифференциал любого из термодинамических потенциалов, взятый с обратным знаком, представляет собой максимальную полезную внешнюю работу, которая может быть в определенных условиях совершена системой при бесконечно малом процессе, то химический потенциал численно равен максимальной полезной работе, отдаваемой в данных условиях системой во вне при обратимом уменьшении массы системы на единицу. Применительно к химическим реакциям химический потенциал представляет собой максимальную полезную работу, которая может быть совершена реагирую- [c.106]

Химические реакции могут сопровождаться работой над внешним объектом. Максимальная полезная работа, которая может быть произведена над внешним объектом работы в результате обратимой химической реакции, [c.484]

Вия внешнего воздействия на систему, уменьшив давление окружающей среды до значения ре, как равновесие в системе нарушается и она самопроизвольно устремляется к новому состоянию равновесия, определяемому точкой е. При этом ситуация в термодинамической системе коренным образом меняется иным становится не только давление, но и ряд других термодинамических параметров, вещество из жидкого превращается в газообразное. Важно располагать расчетными методами, позволяющими определить характеристики системы в том или ином состоянии равновесия важно уметь предсказывать возможное состояние равновесия при том или ином воздействии на систему. Для этого необходимо уметь правильно формулировать условия термодинамического равновесия в математической форме. Проблема эта выходит за рамки изучения фазовых переходов, она связана также с возможностью получения максимальной полезной работы от стремящейся к равновесию системы, с анализом хода химических реакций и вообще является одной из важнейших проблем термодинамики. [c.111]

Максимальная полезная работа, которая может быть произведена над внешним объемом работы в результате обратимой химической реакции, происходящей при постоянных Тир, равна, как это было показано в 4-1, разности изобарных потенциалов системы в начальном и< конечном состояниях, т. е. убыли изобарного потенциала, а при постоянных Т и V — убыли свободной энергии [c.318]

С другой стороны, максимальная полезная работа, которая может быть произведена в результате реакции окисления углерода при обратимом ее проведении, равняется [c.319]

Иначе обстоит дело с энергией упругих микроискажений кристаллической решетки, вызванных пластической деформацией тела. Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [16]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо мал, деформационный сдвиг равновесного потенциала может быть вычислен по величине изменения энтальпии, запасенной вследствие пластической деформации тела. [c.24]

Теоретически такая возможность объясняется тем, что речь здесь идет о разомкнутых процессах, в которых полностью или частично отсутствует стадия превращения химической энергии в тепло. Поэтому предельным к.п.д. преобразования здесь является не к.п.д. обратимого цикла Карно, а отношение максимальной полезной работы химической реакции к химической энергии, содержащейся в топливе. [c.276]

Как было видно выше, 1-й и 2-й законы термодинамики дают связь между максимально полезной работой и тепловым эффектом реакции, выражающуюся в следующем виде [c.229]

Наконец, в противоположность физическим процессам изменения состояния, в которых работа всегда представляет собой работу изменения объема рабочего тела (расширения или сжатия), химическая реакция может сопровождаться работой, не связанной с изменением объема реагирующей системы (например, работа тока в цепи гальванического или топливного элемента). Такая работа называется полезной работой химической реакции. В термодинамически обратимых процессах, где эта работа имеет наибольшее значение, она называется максимальной полезной работой или просто максимальной работой. В противоположность этому работа, связанная с изменением объема системы, происходящим вследствие изменения числа киломолей при реакции, называется минимальной работой. [c.261]

Максимальная полезная работа химической реакции при постоянной температуре и постоянном давлении равна убыли свободной энергии при постоянном давлении (термодинамического потенциала) в системе А= — Д Ф. [c.337]

Расчёты максимальных работ при помощи таблиц стандартных свободных энергий. Так как максимальная полезная работа системы при постоянном давлении равна убыли свободной энергии —ДФ, то максимальная работа реакции [c.338]

Эйкен называет эту работу в обратимом случае работой реакции или (максимальной) полезной работой. [c.306]

Величина —АО равна максимально возможной полезной работе, которую совершает система при обратимом переходе в состояние равновесия в изотермических условиях —АО — Ьа, при этом Ап>Ь п. Если постоянно и давление, то др = 0 и йЬа= — +2р.гй(Нг)= б,п.хим, т. е. система совершает только полезную химическую работу. При этом говорят, что максимальная работа химической реакции есть мера химического сродства. [c.252]

Если в электрохимической системе химическая реакция совершается обратимо и изотермически, то изменение свободной энергии системы в ходе процесса характеризуется при постоянном давлении и температуре величиной Изменение свободной энергии (свободной энтальпии) данной реакции равно максимально полезной ее работе ах - Работа определяется произведением фактора интенсивности (для электрохимических 60 [c.60]

Понятие полезная максимальная работа" особенна часто применяется при исследовании физико-химических равновесий она показывает ту часть максимальной работы (оА — pdv, где оД — максимальная работа), которая, например. для химической реакции может быть использована для получения полезной работы, тогда как работа, обусловленная изменением объёма, в этом случае не является полезной. [c.371]

Всякие необратимые изменения в системе связаны с потерей полезной работы, поэтому величина последней будет максимальна в том случае, если реакция протекает термодинамически обратимо. В связи с этим полезную работу термодинамически обратимых реакций называют максимальной работой. [c.281]

Поскольку величина максимальной работы выражается изменением соответствующих изотермных потенциалов, она не зависит от пути, по которому протекает реакция, а лишь от свойств реагирующих веществ и их начального и конечного состояний. Естественно, что в состоянии равновесия реакция не совершает полезной работы, так как для данных условий достигнут предел самопроизвольного протекания процесса и соответствующий изотерм-ный потенциал Р или С) приобрел минимальное значение. Чем больше концентрации реагирующих веществ отличаются от равновесных и чем дальше от состояния равновесия находится данная реакция, тем большую работу она может совершить. [c.181]

Мера химического сродства — полезная максимальная работа химической реакции. [c.371]

Стандартные значения максимальной полезной работы реакций образования химических соединений из элементов. Из свойств максимальной полезной работы Affi следует, что она для изотермических реакций протекающих при неизменности объёма, равна убыли свободной энергии F-U—TS), а для изотермических реакций, протекающих при неизменном давлении, равнд убыли изобарного потенциала Ф = и TS + pv) [c.377]

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]

Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [14]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо малТ дёфбрмационный" сдвиг [c.26]

Поэтому величины А/ могут быть не только определены экспериментально, например путём измерение электродвижущих сил соответствующих гальванически , цепей, но и найдены вычислением убыли изобарного по> тенциала или убыли свободной энергии. Условно принято в качестве нулевых состояний простых вешеств (т. е. элементов в свободном виде) наиболее устойчивое конденсированное состояние (т. е. твёрдое или жидкое) или газообразное состояние при давлении в 1 am. При этом условии максимальная полезная работа А образования химического соединения при 25 (т. е. убыль величины Ф npnp = onst или величины F при z/= onst) может рассматриваться как мера прочности соединения (при т. е. положительный знак максимальной полезной работы образования вещества указывает на то, что вещество-самопроизвольно не будет разлагаться на простые вещества в противном случае такое разложение вполне возможно (конечно, при /=25 ). С другой стороны, величины максимальных полезных работ образования вешеств могут быть использованы для вычисления (путём составления алгебраической их суммы) максимальной полезной работы той или иной реакции, в которой участвуют те или иные вещества. [c.377]

Для такого расчёта составляется сумма полезных максимальных работ продуктов реакции, из которой вычитаются полезные максимальные работы исходных ве> ществу причём, естественно, что полезные работы образования простых вешеств (т. е. элементов в свободном> виде) принимаются равными нулю. Вычиа1енная таким, путём максимальная полезная работа химической реакции [c.377]

Максимальная полезная работа, которая может быть произведена над внешним объектом работы в результате обратимой химической реакции, происходящей при р=сопз1, /=сопз1 в соответствии с 6-1, равна разности термодинамических потенциалов системы в начальном состоянии и в состоянии равновесия, т. е. [c.187]

Так Как любой из дифференциалов йи, UI, UF, йФ, взятый с обратны М знаком, представляет собой максимальную полез Н ую внешнюю работу, которая может быть совершена системой, нах одя щейся в среде постоянноло давления и температуры при бесконечно малом процессе, характеризую щем-ся неизменными значениями двух соответствующих независимых переменных, то химический потенциал численно равен максимальной полезной работе, отдаваемой в этих условиях системой во- в е при 1о1брати.мом уменьшении веса системы на единицу. Применительно к химическим реакциям химический поте1нциал представляет собой максимальную полезную работу, которая может быть совершена реагирующим телом Над внешним о бъектом при уменьшении,.веса тела а единицу веса, что вполне объясняет данное ему название. [c.56]

Химическое сродство. Реакции, протекающие между веществами, указывают на существование сродства между этими веществами. После неудачных попыток измерять сродство скоростью реакции или тепловыА эффектом реакции было показано, что мерой химического сродства между веществами является максимальная полезная работа, которую может произвести реакция (полезной работой называется сумма всех работ, за исключением работы расширения). [c.336]

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]

Изотерма реакции — математическая связь между полезной максимальной работой при z = onst, или Ар при p = onst) и константой равновесия (А или Кр обратимой химической реакции аА + ЬВ- . . . [c.377]

Величину А5 МОЖНО вычислить с помощью принципа Нёрнста [18]. Член А/ представляет собой теплосодержание при постоянном давлении, отнесенное к единице массы топлива. Для покоящейся системы энергетический коэффициент полезного действия равен отношению действительной полученной мощности к максимальной, найденной выше, или, иными словами, отношению работы, полученной на единицу массы сгоревшего топлива, к энергосодержанию топлива. В практике вместо энергетического коэффициента полезного действия используют более удобный термический коэффициент полезного действия, при определении которого вместо энергосодержания топлива берется его теплосодержание. Это оправдано тем, что в реакциях горения член ГнА обычно намного меньше, чем —А/. Вместе с тем следует иметь в виду, что это приближение не всегда возможно [17—19]. Отношение энергосодержания к теплосодержанию можно вычислить из выражения [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...