Температура равновесия необратимых реакций

Температура равновесия необратимых реакций [c.360]

Понятие о необратимых реакциях весьма, условно. С термодинамических позиций следует признать, что необратимых реакций нет. Есть реакции, равновесие которых сильно сдвинуто в сторону необычно высоких (или, наоборот, низких) температур или давлений. [c.360]

Процессы диффузии определяют, например, образование зародышей, рост кристаллов, образование осадков, фазовые превращения в твердых телах, процессы спекания и протекание твердофазных реакций. При разрушении материалов (например, вследствие образования окалины или коррозии) явления диффузии также играют существенную роль. Стойкость различных материалов при повышенных температурах и в присутствии реакционноспособных газов (О2, Н2О) зависит в значительной степени от диффузии этих газов в основное кристаллическое вещество. Причины диффузии, т.е. ее движущие силы, можно объяснить законами термодинамики. Процессы диффузии возможны, если при этом уменьщается свободная энергия системы или повышается энтропия. Так как диффузионные процессы связаны с повышением энтропии, они необратимы (см. 6.3.1). Если система находится в равновесии, т.е. энтропия максимальна, то диффузия не может происходить самопроизвольно. Таким образом, процессы диффузии всегда происходят при отклонении от термодинамического равновесия. [c.232]

Равновесие реакции непрямого восстановления (или, что то же, реакции окисления циркония углекислотой) в исследуемом диапазоне температур недостижимо. Процесс окисления циркония углекислотой течет поэтому необратимо. [c.349]

Для реакций, которые мы называем необратимыми, и особенно для реакций горения, характерна весьма высокая температура термодинамического равновесия или начала процесса (в прямом или обратном направлении). Термин начало реакции будет характеризовать при этом создание реальных условий для возможности образования сое- динения из реагирующих [c.360]

Электродные потенциалы металлов, у которых в процессе обмена, определяющего потенциал, участвуют не только собственные, но и другие ионы и атомы, называются неравновесными или необратимыми. Для неравновесных потенциалов формула Нернста неприменима, так как реакции, происходящие на металле, т. е. потеря и приобретение электронов, осуществляются разными путями и потенциал не может характеризовать наступления равновесия какой-то одной реакции на электроде. В табл. 4 приведены значения неравновесных электродных потенциалов некоторых металлов для трех сред. Из табл. 4 видно, что электродные потенциалы металлов зависят от рода электролита. На величину неравновесных потенциалов могут влиять различные факторы температура, движение раствора, концентрация раствора, состояние поверхности металла и др. [c.23]

Существуют случаи, когда время релаксации процессов установления равновесия в теле велико, т. е. эти процессы протекают сравнительно медленно. Так, если мы имеем дело с жидкостью или газом, представляющими собой смесь веществ, между которыми может происходить химическая реакция, то при каждых данных плотности и температуре существует определённое состояние химического равновесия, характеризующееся определёнными концентрациями веществ в смеси. Если, например, сжать жидкость, то состояние равновесия нарушится и начнёт происходить реакция, в результате которой концентрации веществ б дут стремиться принять равновесные значения, соответствующие новому значению плотности (и температуры). Если скорость этой реакции не слишком велика, то установление равновесия происходит сравнительно медленно и не будет поспевать за изменением сжатия. Процесс сжатия будет сопровождаться тогда внутренними процессами приближения к состоянию равновесия. Но процессы установления равновесия являются процессами необратимыми они сопровождаются возрастанием энтропии и, следовательно, диссипацией энергии. Поэтому, если время релаксации этих процессов велико, то при сжатии или расширении жидкости происходит значительная диссипация энергии, и поскольку эта диссипация должна определяться второй вязкостью, то мы приходим к выводу, что С будет велико ). [c.376]

В отличие от других реакция (И-14) экзотермична, в силу чего с ростом температуры равновесная газовая фаза обедняется парами воды и обогащается водородом. Как показано в работе [8], значения констант равновесия этой реакции настолько велики, что можно без особых погрешностей говорить о необратимости восстановления окиси железа в смысле практически полного отсутствия водорода в равновесной газовой фазе. [c.65]

Рассмотрим реактор непрерывного действия с мешалкой. Скорость подачи реагентов, концентрация исходных веществ во входном потоке и время пребывания реагентов в реакторе постоянны. В реакторе осуществляется необратимая экзотермическая реакция первого порядка. Часть тепла реакции отводится с потоком выходящего продукта, а другая часть передается охлаждающей воде в рубашке реактора. При предварительном анализе возможные устойчивые и неустойчивые состояния равновесия реактора определяются графическим способом, предложенным Хирденом [Л. 1]. Тепло, выделяющееся в результате химической реакции, и тепло, отводимое через рубашку реактора и с выходящим продуктом, изображаются графически в зависимости от температуры реакции, как показано на рис. 15-1. Кривая тепловыделений характеризует количество тепла, выделяющегося при соответствующей установившейся температуре в реакторе. Выделяемое тепло рассчитывается следующим образом [c.407]

Получение работы немеханического характера, естественно, возможно лишь в том случае, если сама реакция способна произойти, т. е. если начальные концентрации или начальные парциальные давления веществ, участвующих в реакции, не равны равновесным. Работа оказывается тем большей, чем дальше начальные условия от равновесных, и равна нулю, если реакция уже находится в состоянии равновесия. Однако при одних и тех же начальных условиях получаемая работа может быть и большей и мёньшей. Это зависит от быстроты протекания реакции, т. е. от большей или мёньшей степени ее термодинамической необратимости. Естественно, что такая переменная по величине работа не может быть принята за меру химического сродства. Ею может быть только вполне определенная для данных условий работа. Такой работой является работа термодинамически обратимой реакции, протекающей бесконечно медленно при неизменной температуре. [c.375]

По ходу данной работы не было обнаружено заметного необратимого разложения бензойной кислоты, если она нагревалась до температур не выше 150° С. Доказательство этому будет приведено ниже. Однако кислота подвергалась обратимому разложению на бензойный ангидрид и воду. Эту реакцию следует контролировать, так как недопустимо изменение чистоты или прогрессивное возрастание загрязнений, вызывающее соответствующие изменения в температуре затвердевания. По исследованию процесса разложения было поставлено много экспериментов. Некоторые результаты этих наблюдений были отмечены в работе [1 ]. Если кислота находится в запаянной ампуле, то образующаяся одновременно с ангидридом вода не может уходить из сферы реакции, и реакция поэтому может протекать только до тех пор, пока не установится равновесие. Предполагалось, что для наблюдения воспроизводимой точки плавления кислоту необходимо привести в некоторое состояние равновесия с продуктами ее разложения. Сообразно этому предположению, четыре ампулы поддерживались при температуре выше температуры затвердевания (за исключением короткого периода, в течение которого производились измерения температуры затвердевания) до тех пор, пока не достигалось равновесие состояние равновесия харак-теризовалмь постоянством температуры затвердевания кислоты в ампулах. Для достижения состояния равновесия ампулы помещали в электрическую печь, температура в которой благодаря механической циркуляции воздуха поддерживалась постоянной с точностью до 1 С. Температура печи примерно на 10° С превышала температуру затвердевания кислоты. К измерениям приступали после того, как температура печи становилась равной 131,6° С. Значения температуры затвердевания кислоты в ампулах приведены в табл. 2. Следует заметить, что для достижения равновесия между бензойным ангидридом и водой требуется не менее 10 дней. Небольшой разброс в значениях температуры затвердевания за период до 8 недель связан с растворением в кислоте небольшого количества ангидрида и воды (около 0,015 мол. % каждого). Небольшое различие значений температур затвердевания для отдельных ампул в вакууме объясняется, вероятно, различием исходного содержания воды или ангидрида, так как при наполнении ампул и сушке кислоты количество обеих компонент строго не контролировалось. [c.359]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...