Термодинамические условия равновесия химических реакций

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.277]

Влияние изменения внешних условий, которое сказывается на равновесии химической реакции, лучше всего может быть обобщено принципом Ле Шателье. Этот принцип, позволяющий определить без вычислений направление, в котором переместится равновесие термодинамической системы при изменении внешних условий, формулируется следующим образом. [c.98]

В гл. 4 излагаются следующие темы условия равновесия сложных систем химическая энергия условия равновесия химических систем измененный вывод условий равновесия химических систем полная теплота реакции работа изотер.мической химической реакции уравнения Гельмгольца и Ле-Шателье энтропия и термодинамический потенциал кг смеси газов максимальная работа и уравиение равновесия при диссоциации газов вычисление максимальной работы по Вант-Гоффу распадение двойных молекул на одиночные при- [c.198]

Если скорости химических реакций велики по сравнению со скоростями диффузионных процессов, то химический состав близок к составу, находящемуся в равновесии с местной температурой. Это и есть случай локального термодинамического равновесия . Если такое условие не выполняется, процесс теплопередачи характеризуется неравновесностью. [c.703]

Фазовые границы разделяют систему на отдельные подсистемы, но не запрещают возможности перехода химических элементов из одной фазы в другую (химических реакций между фазами и внутри них). Более того, задача термодинамического анализа любой гетерогенной системы и заключается в том, чтобы определить, какие фазы образуются в равновесии и чему равно содержание компонентов в каждой из них. Обязательным при этом является только соблюдение условия материальной изолированности системы в целом от окружающей среды. [c.159]

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]

Рассмотренные здесь положения, касающиеся вопроса о химическом равновесии, не имеют никакой видимой связи со вторым законом термодинамики. Между тем общие принципы термодинамического равновесия, о которых уже говорилось (см. 12), применимы, конечно, и к химическим реакциям. Условие максимума энтропии (4.20), справедливое для изолированной (или даже закрытой адиабатной) системы, применяется не только для простых (т. е. гомогенных однокомпонентных) систем, его можно использовать и для анализа систем с фазовыми и химическими превращениями. Наиболее последовательный и простой путь такого исполь- [c.244]

Все реакции и соотношения, относящиеся к химическому равновесию, рассматривались здесь применительно к гомогенным газовым системам. Условия термодинамического равновесия гетерогенной системы с одним компонентом рассматривались в 12. Большое практическое значение имеют многокомпонентные гетерогенные системы, для которых условия термодинамического равновесия устанавливаются с помощью правила фаз Гиббса. Это правило позволяет определить число произвольно изменяемых параметров (число степеней свободы), исходя из числа компонентов и числа фаз в системе. Число компонентов равно числу химически индивидуальных веществ минус число химических реакций между ними. Определение фазы было дано в 12 при невысоких давлениях возможна лишь одна газовая фаза в системе, но количество твердых и жидких фаз не ограничивается существует, например, несколько кристаллических модификаций твердых тел (льда, серы, железа), в системе могут быть несмешивающиеся жидкости, каждая из которых является фазой. [c.258]

Состояние равновесия, устойчивое в малом и неустойчивое в большом, аналогично относительно устойчивому, так называемому метастабильному состоянию многочастичных (например, молекулярных) систем ). Метаста-бильными являются пересыщенное состояние пара, полученное путем его охлаждения или сжатия, аморфное (стеклообразное) состояние переохлажденной жидкости сложного химического строения, состояние смеси веществ, химическая реакция между которыми задержана низкой температурой, и т. п. Наиболее устойчивым при данных внешних условиях является другое состояние системы, для достижения которого требуется преодоление более или менее высокого энергетического барьера. Можно представить себе, что в простейшем случае при данных условиях соответствующая термодинамическая функция Е каждой частицы системы имеет график, показанный на рис. 18.68, а в роли функции Е выступает свободная энергия, если заданы температура и объем системы, или термодинамический потенциал, если заданы температура и давление. Минимум функции Е в точке А соответствует метастабильному состоянию, а более глубокий минимум в точке В — наиболее устойчивому состоянию. Частица системы ввиду того, что ее энергия имеет случайные отклонения от среднего значения (флуктуации), может преодолевать барьер между состояниями А к В и переходить из одного состояния в другое. Поскольку АЕ < АЕ (см. рис. 18.68, а), то вероятность перехода частиц из состояния А в состояние В выше вероятности обратного перехода. Таким образом, при данных условиях имеется тенденция к переходу многочастичной системы из относительно устойчивого состояния в наиболее устойчивое. Все же метастабильное состояние может существовать довольно продолжительное время, а иногда и практически неограниченно долго. Так, для многих полимеров образование кристаллической фазы из переохлажденной жидкости связано с преодолением столь высоких барьеров, что аморфное состояние сохраняется без видимых изменений десятки лет. [c.406]

При исследовании систем, находящихся вдали от состояния равновесия, неожиданно обнаруживается зависимость между кинетикой идущих в системах химических реакций и их пространственно-временной структурой. Конечно, верно, что взаимодействия, определяющие величины констант скоростей химических реакций и параметров переноса, в свою очередь определяются величинами близкодействующих сил (имеются в виду валентные связи, водородные связи, силы Вап-дер-Ваальса). Тем не мепее решения кинетических уравнений зависят, кроме того, и от глобальных характеристик. Эта зависимость, тривиальная для термодинамической ветви вблизи равновесия, для химических систем, находящихся в условиях, далеких от равновесных, становится определяющей. Например, диссипативные структуры, как правило, возникают лишь в таких системах, размеры которых превышают некоторые критические значения. Значения этих критических величин являются сложной функцией параметров, определяющих идущие в системе химические реакции и диффузию. Поэтому мы можем сказать, что химические нестабильности сопряжены с упорядочением па больших расстояниях, благодаря которому система функционирует как единое целое. [c.137]

Как и при испарении воды, в данных условиях имеют место процессы теплопроводности и диффузии, на которые в большинстве случаев оказывают влияние характер изменения скорости движущейся газовой фазы и ее турбулентность. Однако горение твердого углерода сопровождается химическими реакциями двух видов гомогенной (т. е. в газовой фазе) и гетерогенной (т. е. на поверхности раздела). Известно, что химические реакции не могут протекать с конечной скоростью в отсутствие конечного отклонения от термодинамического равновесия. Более того, при низких температурах эти отклонения могут быть весьма значительными. Следовательно, нельзя полагать, как в примере с водой и паровоздушными смесями, что S- и L-состояния равновесны. [c.42]

В момент полного термодинамического равновесия при условии отсутствия диффузии или химической реакции в системе твердое тело — жидкий припой — газ существует граница раздела всех трех фаз — твердой, жидкой, газообразной (рис. 29.1). Двугранный угол 0 между плоскостью, касательной к поверхности припоя у границы смачивания, и смоченной припоем плоской поверхностью паяемого металла называют краевым углом смачивания. Различают равновесный краевой угол, определенный в равновесной системе паяемый материал — припой, и неравновесный. [c.526]

Прежде всего найдем условие полного теплового равновесия, где средняя скорость реакции должна быть равна нулю, так как прямая и обратная реакции должны в среднем компенсировать друг друга. Из (2.5.78) следует условие химического равновесия Л = О, которое совпадает с термодинамическим условием (2.5.47). Для равновесной смеси химические потенциалы компонентов имеют вид [39] [c.148]

Максимум энтропии является достаточным, но не необходимым условием равновесия изолированной системы. Изолированная система может находиться в равновесии и тогда, когда энтропия системы не достигла максимума. Так, например, известны химические реакции, которые при определенных условиях термодинамически возможны, но фактически не происходят и развиваются только в присутствии катализаторов (такие реакции называются заторможенными или замороженными ). [c.102]

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]

Следует, однако, отметить, что для достижения термодинамического равновесия реагирующей системы за короткое время необходимо осуществить достаточно большое число актов обмена энергией частиц вещества. При весьма больших скоростях химических реакций могут быть существенные отклонения от термодинамического равновесия, и определение переноса энергии в этих условиях осложняется. [c.66]

Эти характеристические функции получили широкое применение при изучении условий, определяющих направление термодинамических процессов, фазовые равновесия и химические реакции. [c.39]

Учитывая, что многие химические реакции протекают при постоянных значениях температуры и давления, удобно для вывода условий равновесия гомогенной системы взять термодинамический потенциал Гиббса [c.188]

При достижении равновесия в системе, в результате прошедшей химической реакции, изменение термодинамического потенциала сделается равным нулю (условие равновесия) [c.209]

Межфазное взаимодействие компонентов в композиционных материалах определяется их термодинамической, кинетической и механической совместимостью. Под термодинамической совместимостью понимают способность матрицы и армирующих элементов достаточно быстро устанавливать равновесное состояние при различной степени нафева как при изготовлении, так и в условиях эксплуатации. Такое состояние достигается, если компоненты обладают взаимной растворимостью. Кинетическую совместимость определяют как способность компонентов достичь метаста-бильного равновесия за счет процессов диффузии, адсорбции, химических реакций, релаксации и др. Механическая совместимость достигается соответствием в допустимых пределах характеристик упругости и пластичности, а также коэффициентов линейного расширения. [c.355]

Таким образом, одной из важнейших особенностей современных сталеплавильных процессов является протекание химических реакций при высоких температурах и преимущественно в жидких фазах при постоянном их перемешивании. В этих условиях, как правило, создаются благоприятные кинетические возможности для протекания большинства химических реакций. Поэтому многие реакции протекают с большими скоростями, относительно быстро достигая состояния термодинамического равновесия, причем такие реакции по ходу плавки в основном находятся в состоянии равновесия. На практике реакции окисления марганца, фосфора, хрома, ванадия и др. обычно достигают равновесия, о чем свидетельствует их смещение в ту или иную сторону при незначительных изменениях условий в ванне температуры нагрева, шлакового режима, содержания кислорода в металле и т. п. [c.34]

Химический состав смеси газов в обычных условиях, т. е. при комнатной температуре, очень часто отличается от термодинамически равновесного. Это связано с тем, что для протекания химической реакции, если даже при этом выделяется тепло и газ переходит в энергетически более выгодное состояние, обычно требуется энергия активации Е. Скорость химической реакции, пропорциональная больцмановскому фактору при низких температурах и больших энергиях активации, когда / 7 > 1, очень мала и реакция практически не идет. Таким образом, система смесь газов находится в равновесии, но это не есть термодинамическое равновесие. Такое равновесие может быть названо условным. Типичным [c.163]

Процессы за ударными волнами характеризуются тем, что часть кинетической энергии движущегося газа практически мгновенно переходит во внутреннюю энергию газа. В этих условиях, вообще говоря, нельзя не учитывать того факта, что термодинамическое равновесие достигается по истечении некоторого времени и только в условиях такого равновесия все макроскопически измеряем ые параметры (давление, плотность, темпе- ратура) становятся независимыми от временя.. Анализ этих явлений представляет собой более сложную задачу я i связан прежде всего с изучением механизма неравновесных процессов, со знанием, в частности, скоростей химических реакций в воз, духе. J [c.154]

Понятие химического потенциала отличается большой общностью. Оно применимо почти ко всем превраш,ениям веш,ества, если температура определена. Мы уже видели, каким образом условие термодинамического равновесия для химических реакций приводит к закону действующих масс. Теперь мы узнаем, что диффузию, электрохимические реакции и релаксацию полярных молекул в электрическом поле можно рассматривать как своего рода химические превращения с соответствующими химическим потенциалом и химическим сродством. [c.254]

Термодинамические условия и температурная зависимость константы равновесия определяют возможность протекания реакции в нужном направлении. Реальные условия осуществления процесса, в особенности для гетерогенных реакций, к которым, в частности, относятся процессы восстановления металлов, определяются кинетическими факторами. При получении металлических порошков большое влияние на кинетику процесса оказывают поверхностные явления в связи со значительной удельной поверхностью образующихся порошков и исходных соединений (например, окислов), а иногда и восстановителей (твердый углерод). К числу таких явлений следует отнести адсорбцию, хемосорбцию, химические взаимодействия в адсорбированных слоях, каталитическое действие развитых и контактных поверхностей, десорбцию газообразных продуктов реакции, диффузионные процессы и т. д. [c.62]

РАВНОВЕСИЕ (статистическое характеризует замкнутую систему многих частиц, в котором средние значения физических величин, характеризующих систему, не зависят от времени термодинамическое — состояние замкнутой системы, в которое она самопроизвольно переходит спустя достаточно большой промежуток времени устойчивое обычно восстанавливается при малых нарушениях вследствие диссипации энергии фазовое—одновременное сосуществование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе химическое— состояние системы, характеризуемое постоянством концентраций химически реагирующих между собой компонентов) РАДИОАКТИВНОСТЬ (есть самопроизвольное превращение одних атомных ядер в другие, сопровождаемое испусканием элементарных частиц естественная наблюдается у ядер, существующих в природных условиях искусственная происходит искусственно посредством ядерных реакций) РАДИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция, возбужденная радиоактивным или рентгеновским излучением РАДИО- [c.268]

Химическую обратимость реакций нельзя смешивать с их термодинамической обратимостью. Последняя присуща лишь идеальному процессу, протекающему при условии механического, теплового и химического равновесия. [c.480]

Корреляция фазовой -диаграммы с электрохимическими характеристиками сплава частично обсуждалась в разд. 1.3. Имеется однозначная -аналитическая связь (il.)12) между химическими потенциалами компонентов А и В в сплаве и, соответствующими обратимыми электродными потенциалами по каждому из компонентов, т. е. обратимыми потенциалами реакций (1.6) и (1.7), причем термодинамическое равновесие в системе сплав — раствор электролита имеет место в случае л = Ев=Еа,в-сплав-Это условие сохраняет силу независимо от того, какая интерметаллическая систем.а подразумевается — гомогенная или гетерогенная, так как обратимые потенциалы реакций (1.6) и (1.7) для каждой из равновесно сосуществующих фаз одни и те же. Таким образом, каждой фазовой диаграмме может быть поставлена в соответствие зависимость обратимого потенциала от состава системы. [c.142]

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]

В лредыдущем параграфе показано, что анализ общих условий равновесия в химически реагирующих системах приводит к условиям равновесия типа (11-15). Задача конкретного расчета равновесных концентраций компонент в таких системах при заданных параметрах, например р и Г, включает два аспекта. Во-первых, для каждой системы нужно определить значение АФ = (р, Т). Возможные пути его определения будут кратко рассмотрены ниже. Во-вторых, зная АФ<= (р, Т), т. е. зная термодинамическую константу равновесия, надо суметь вычислить искомые равновесные концентрации. Эту последнюю задачу мы и рассмотрим для простейшего случая идеально-газовой химической реакции. [c.230]

Нулевая (химическая) эксергия связана с установлением равенства химических потенциалов между соответствуюгцими компонентами вещества и окружающей среды и измеряется количеством работы, которая может быть получена в обратимом процессе установления равновесия компонентов вещества с соответствующими компонентами окружающей среды при рд и Т . Следует помнить, что процессы взаимодействия вещества с окружающеГг средой, связанные с обменом массы, не всегда сопровождаются химическими реакциями примером этого являются процессы разделения, смешения и растворения. В химических реакторах нулевая эксергия является основной. Для определения необходимо знать состав окружающей среды. Однако состав окружающей среды весьма неоднороден, и поэтому расчет абсолютных значений eg с такой же точносгью, как расчет е и е ., принципиально невозможен. Обычно для практических целей вводят упрощающие допущения в расчете Сд, однако при условии соответствия требований эксергетического анализа и строгого термодинамического обоснования. [c.74]

Системы, к которым применим тер.модин амичсский метод исследо вания, в общем случае являются сложными системами, состоящими из тел различного химического состава, находящихся в различных агрегатных состояниях. При этом между телами, образующими термодинамическую систему, могут протекать различные химические реакции и переходы веществ из одних фаз в другие. В свя.зи с этим анализу условий равновесия сложных систем должно предшествовать введение ряда новых понятий и определений. [c.74]

Исследование тепловых эффектов химических процессов во второй пол овине XIX в. (П. Э. М.Берт-ло, X. П. Ю. Томсен, Н. Н. Бекетов и др.) на основе открытого Г. И. Гессом закона постоянства сумм тепла химической реакции привело к созданию термохимии, которая, в свою очередь, оказала большое влияние на формирование-химической термодинамики [16]. Успехи, достигнутые в области химической термодинамики в конце ХТХ в., дали возможность осуществить ряд крупных открытий в области химического синтеза. К ним относится и уже упоминавшийся каталитический синтез аммиака. Разрешить эту важнейшук> научную проблему удалось в результате раскрытия закономерностей, которым подчиняется химическое равновесие. Синтез аммиака, как известно, требует особых термодинамических условий, связанных с резким уменьшением объема получаемого продукта по сравнению с объемом исходных азота и водорода. Общие принципы химического равновесия в зависимости от температуры высказал в 1884 г. Я. Вант-Гофф. В том же году А. Ле Шателье сформулировал общий закон химического равновесия, который затем (1887 г.) с позиций термодинамики был обоснован К. Брауном. Последующие работы принадлежат немецким ученым В. Нерпсту и Ф. Габеру, которые в 1905—1906 гг. сделали необходимые термодинамические расчеты химического равновесия реакции образования аммиака при высоких температурах и давлениях, дав тем самым конкретные рекомендапии для осуществления (1913 г.) промышленного синтеза [17]. Достижения химии стали оказывать всевозрастающее влияние на прогресс химической технологии, области применения которой непрерывно расширялись. Установление закономерностей управления химическими процессами вооружило технологию теорией и методами для более активного-преобразования вещества природы. Если главной задачей технологии предыдущего периода было получение исходных веществ для производства других уже известных химических соединений и продуктов (серная кислота, сода, щелочи и др.), составлявших область основной химической промышленности, то технология конца XIX — начала XX в. решала бо- [c.142]

Эти и другие упомянутые выше ограничения графического метода вовсе не заключены в его природе. В частности, метод можно использовать для условий, где число Люиса не равно единице, 5-состояние не является состоянием термодинамического равновесия, концентрация Г-состояния (fj) не равна единице, имеет место химическая реакция, смеси неидеальны. Многие из этих задач будут рассмотрены в томах II и IV данной книги. [c.265]

Верхний предел удельного импульса определяется условиями химического равновесия адиабатического обратимого процесса расширения продуктов химических реакций горения в одномерном сопле (идеальный удельный импульс /уд, ид) и характеризует термодинамический потенциал топлива при заданных соотношении компонентов, давлении в камере, геометрической степени расширения сопла и давлении окружаюп ей среды. Реально достижимый удельный импульс определяется потерями. Некоторые из них изначально присущи ЖРД и исключить их невозможно. К ним относятся потери на непараллельность истечения (геометрические потери), потери в пограничном слое, потери на запаздывание и кинетические (из-за химической не-равновесности) потери. Другими можно управлять путем выбо- [c.166]

Теоретические основы процесса образования пленок и покрытий при термораспаде металлорганических соединений развиты Домрачевым с сотрудниками [33]. Показано, что осаждение покрытий из паровой фазы является сложным многостадийным процессом, включающим стадии, которые контролируются явлениями массо- и теплопереноса, адсорбции и десорбции, собственно стадию химической реакции термораспада металлоорганических соединений, а также стадии формирования твердой фазы и кристаллизации. Отмечено, что образование слоистых и столбчатых структур, так же как и рост крупных и нитевидных кристаллов, есть проявление нелинейных кинетических закономерностей в условиях, далеких от термодинамического равновесия. В таких случаях возникает неравновесная термодинамическая устойчивость металлорганического соединения по отношению к процессу распада, однако эта устойчивость соответствует достижению системой стационарного состояния, которое в общем случае может не быть устойчивым во времени и пространстве. Это состояние названо динамически устойчивьш неравновесным состоянием [c.29]

Химическая совместимость является более сложной проблемой. В этом томе рассматриваются два основных типа композиционных материалов естественные композиции ( in situ ), в которых две фазы находятся в термодинамическом равновесии при температурах их изготовления, и искусственно полученные композиции, в которых скорость химических реакций, приводящих к ухудшению совместимости между двумя фазами, достаточно мала, что обеспечивает хорошую совместимость фаз. Типичным примером первого типа композиций служат эвтектические сплавы, которые затвердевают в равновесных условиях. Для эвтектик химические потенциалы фаз равны и влияние удельной поверхностной энергии сведено до минимума. Для этих композиций может возникнуть вопрос стабильности при температурах, отличных от температуры изготовления материала, если имеет место заметная зависимость фазовых превращений или концентрации компонентов в фазах от температуры. К тому же, в связи с тенденцией уменьшения [c.42]

Окисная пленка, возникающая в результате химической реакции сплава с кислородом воздуха, не находится в равновесии G ними. При последующем нагреве происходят сложные процессы диффузии элементов сплава из его внутренних слоев к поверхности через окисную пленку, а также кислорода через окисную пленку в сплав. При окислении многих металлов превалирует процесс диффузии ионов металла через окисную пленку, в результате чего последняя наращивается на основном металле. В случае образования твердых растворов металла с кислородом преобладает процесс диффузии кислорода через окисную пленку внутрь металла, например, при окислении титана при высоких телзпе-ратурах. Ди( узионные процессы зависят от строения пленки, ее рыхлости, градиента концентрации легирующих элементов, а также термодинамических условий, способствующих приближе- [c.185]

Металлургов часто интересует равновесие между различными типами молекул данной фазы, например равновесие в газовой фазе при реакции 2С0 + О2 2С0г или равновесное распределение данного типа атомов между двумя фазами. Для решения этих вопросов полезно установить условия равновесия, используя новую термодинамическую функцию, называемую химическим потенциалом. [c.17]

Термохимия в учебниках по технической термодинампке как по содержанию, так и по подбору проводимых в ней расчетов должна быть строго направленной. Эта часть не должна содержать тех общих данных физической химии, которые не имеют непосредственного отношения к тем теплотехническим исследованиям и расчетам, ради которых термохимия вводится в учебники по технической термодинамике. Постановка отдельных тем термохимии и методы их исследований должны носить инженерный характер. Отдельные исследования и расчеты должны по возможности быть проще, однако без снижения научной строгости. Так, например, учитывая малое число часов, отводимое на лекции по термохимии, целесообразно аналитическое выражение условий химического равновесия устанавливать не через условия минимума свободной энергии или термодинамического изобарного потенциала, а как следствие закона действия масс и равенства скоростей прямой и обратной реакций при химическом равновесии, хотя первый метод исследования равновесия химических систем и является более общим. [c.339]

Химические реакции, которые происходят в газе при высокой температуре, изменяют состав газа. Условия термодинамического равновесия позволяют выразить внутреннюю энергию е как функцию двух термодинамических величин и р. Эта зависимость оказывается более сложной, чем та, которая была принята в вышеизложенной теории. Тем не менее часто оказывается возможным использовать выражение для внутренней энергии газа в форме е = р . у — 1) р] с надлежащим образом выбранным средним значением величины 7, которая принимается постоянной в рассматриваемом движении. При этом у, разумеется, не будет равна отношению теплоемкостей газа, а определяется как результат интерполяции зависимости г = р, р). Н. М. Кузнецовым (1965) составлены подробные таблицы термодинамических функций и ударных адиабат воздуха в интервале абсолютной температуры от двухсот до трех миллионов градусов и плотности воздуха от 10 ро до ЗОро, где ро — плотность воздуха при нормальных условиях. Эти таблицы могут быть использованы, в частности, для выбора у в рассматриваемом диапазоне изменения термодинамических параметров. [c.274]

Константа равновесия обратимых химических реакций, которая в курсе общей химии обычно выводится из условия равенства скоростей прямой и обратной реакции, является очень важной термодинамической функцией, зависящей от температуры и энергоизменения в процессе реакции — АН. [c.206]

В условиях термодинамического равновесия для анализа развития физико-химических реакций следует определить изобарно-изотермный потенциал Гиббса. Существует ряд методов расчета этого потенциала (Темкина - Шварцмана, Владимирова и др.), отличающихся по точности, простоте и универсальности. Для экспертной инженерной оценки вполне применим метод Улиха, опирающийся на наличие большого количества справочных данных о термодинамических свойствах различных веществ теплоемкости, энтальпии, энтропии. [c.31]

Для того чтобы к этой задаче применить термодинамическпе условия равновесия, необходимо знать выражение для свободпой энергии (если в качестве внешнего параметра выбрано давление, то это будет термодинамический потенциал Ф) смеси газов, способных химически реагировать друг с другом. 1[ри выводе в 46 выражения для свободной энергии смеси газов мы сделали предположение, что газы между собой химически не реагируют (в противном случае при их смешении или разделении описанным там путем происходили бы реакции, и сделанные там выводы могли бы быть неверными). [c.154]

Обычное понятие пересыщения, которое определяет термодинамическую скорость роста кристалла, для метода химических реакций оказывается неприменимым. Основным параметром, характеризующим скорость роста, является изменение полной энергии АО, равное сумме изменений, соответствующих химическому процессу и встраиванию в рещетку выделившихся на поверхности атомов. Первое слагаемое этой суммы зависит от значений констант равновесия основных химических реакций, а второе — от условий закрепления атомов в рещетке (механизмов роста). Как показывает опыт, в большинстве случаев лимитирующей стадией роста кристалла методом химических реакций оказываются поверхностные химические реакции. [c.260]

Из условия равенства нулю термодинамической силы , т. е. химического сродства А, следует, что соответстиующий термодинамический поток , т. е. скорость реакции й /сИ, также равен пулю. Условие А = О означает, что в состо-янин хи.мическо1 о равновесия стехиометрические суммы химических потенциалов реагентов и продуктов равны (9.3.3). Этот результат нетрудно обобщить на произвольную химическую реакцию вида [c.236]

Расчет химического равновесия, проводимый по стандартным термодинамическим величинам, состоит в следующем. По взятым из справочника значениям АН°об и 5°298 рассчитывают изменение изобарного потенциала для стандартной температуры AG°29s, пользуясь выражением AG= AH—TAS. Величины АН и AS определяют по формулам (10.8) и (10.46). Поскольку в справочных таблицах приводятся и стандартные изобарные потенциалы образования AG°o6, то для вычисления AG ggs можно воспользоваться формулой типа (10.8). Если AG 298<0, то возможна прямая реакция, если AG 298 5 А(7доп>0, то такая возможность сомнительна, однако имеет смысл искать условия (отличающиеся от стандартных), при которых реакция осуществима. Положительная величина AG ou назначается из практических соображений, при AG 298>AGдoп реакция вряд ли пойдет в удобных для практики условиях. [c.257]

Так как состояние химического равновесия не зависит от того, каки образом протекала реакция, то пр1 выводе условий химического равно весия можно делать любые предполо жения о том, как происходила реак[ ция. Примем для определенности, что реакция происходила при постоянных температуре t и давлении р. Тогд4 термодинамический потенциал системц Ф t, р, М , Мз,.. ., Му,. .., MJ, яв ляющийся функцией температуры Ц давления р и числа молей М , М2,. . 4 ТИу,. . ., реагирующих веществ] [c.183]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...