Химические Теплота — Зависимость от температуры

Неполное использование теплоты сгорания топлива возможно не только в результате недостатка воздуха, но также вследствие диссоциации продуктов сгорания. Явление диссоциации состоит в расщеплении молекул продуктов сгорания, сопровождающемся поглощением теплоты. В продуктах сгорания непрерывно происходят, с одной стороны, диссоциация, а с другой — обратное восстановление (рекомбинация) молекул. При определенной температуре оба эти явления компенсируют одно другое, вследствие чего состав газа не меняется. Такое состояние называется химическим равновесием. В зависимости от температуры в химическом равновесии находятся различные компоненты исходных и конечных продуктов реакции и, таким образом, состав продуктов сгорания зависит от температуры. [c.166]

Теплопроводность Я характеризует способность тел проводить теплоту. Численно коэффициент выражает количество теплоты, протекающее через единицу изотермической поверхности в единицу времени, если изменение температуры по направлению нормали составляет 1 К на 1 см. Теплопроводность металла существенно изменяется в зависимости от температуры и химического состава материала. На рис. 5.5 показано изменение Я в зависимости от температуры. [c.144]

В табл. 4-8 приводятся значения коэффициента теплопроводности химически реагирующей смеси N2—СО2—Н2О в зависимости от температуры и давления . Теплота химических реакций при различных температурах ДЯ, кал, следующая [c.145]

У нержавеющих сталей приходится встречаться с твердыми растворами, имеющими, с одной стороны, высокое содержание хрома и никеля, с другой стороны, малое содержание примесей металлов, образующих интерметаллические фазы и карбиды. Количество примесей в нержавеющих сталях обычно бывает меньше 1 ат. %, а для таких разбавленных твердых растворов можно применять закон Генри, согласно которому активность вещества в его разбавленном растворе прямо пропорциональна концентрации этого вещества (конечно, в том случае, если не происходит кристаллографических изменений [157]). Поэтому для областей температур, в которых не происходит изменений кристаллической решетки твердого раствора, парциальную энтальпию растворенного вещества можно изобразить прямой линией в диаграмме АС — Т. Точка пересечения этой линии с линией абсолютного нуля эквивалентна теплоте растворения, а наклон линии определяет парциальную энтропию растворения. На основе известных диаграмм растворимости углерода в железе (зависимости химического потенциала А(гс от температуры) и диаграммы зависимости свободной энтальпии от температуры для карбидов некоторых элементов сплава [157] можно построить диаграмму, позволяющую найти условия равновесия, и, следовательно, определить температуры, при которых для данного содержания углерода уже можно ожидать выделения данного карбида. [c.56]

Сгорание как сложный химический процесс развивается в условиях резко изменяющихся температур и концентраций взаимодействующих веществ. Температура при горении углеводородно-воздушных смесей изменяется в довольно широких пределах и достигает 2000 С. В зависимости от температуры изменяется не только механизм химических реакций, но и скорость- сопутствующих процессов тепло- и массообмена. От температуры зависят скорости образования и распада многих промежуточных продуктов химических превращений, скорости процессов переноса активных частиц из зоны горения в свежую смесь и т.д. Часто горение проходит в условиях продолжающегося испарения капель жидкого топлива и смешения его паров с воздухом, причем теплота, необходимая для испарения топлива, подводится из зоны горения. [c.47]

Для вычисления Р необходимо знать о — скрытую теплоту испарения при абсолютном нуле, 8ж(Т) и Уж(Т)—энтропию и объем моля жидкости, член г(Т), описывающий отклонения свойств пара от свойств идеального газа посредством вириальных коэффициентов и величину химической константы 0, вычисляемой в статистической механике. В принципе возможно найти численные значения зависимости давления от температуры по уравнению (2.5) методом последовательных приближений, начиная с экспериментальных значений е(Т ), 8ж(Т), Уж(Т) и значения Ьо, полученных по одной экспериментально найденной паре чисел Р и 7. На практике, однако, такой метод ограничен областью малых давлений, поскольку последние три члена в уравнении (2.5) и связанные с ними погрешности быстро растут при увеличении Т. Таким образом, существует интервал средних давлений, где теоретически рассчитанная по уравнению (2.5) и эмпирическая шкалы имеют сравнимую точность. Численное значение о [c.70]

Эти условия допускают различные модификации в зависимости от физических условий на границе раздела сред. Так, например, если контакт между двумя твердыми телами не является идеальным, то условие (2.59) может содержать скачок температур. Если на границе раздела имеются источники (стоки) теплоты (химическая реакция, фазовый переход), то в условие (2.60) следует включить [c.27]

Эти условия допускают различные модификации в зависимости от физических условий на границе раздела сред. Так, например, если контакт между двумя твердыми телами не является идеальным, то условие (19.17) может содержать скачок температур. Если на границе раздела имеются источники (стоки) теплоты (химическая реакция, фазовый переход), то в условие (19.18) следует включить тепловой поток, возникающий в результате наличия поверхностного источника. [c.186]

Здесь Су — средняя теплоемкость при постоянном давлении продуктов горения — полное удельное теплосодержание при исходной начальной температуре композиции топливных компонент, подаваемых в камеру сгорания ) й — полное теплосодержание при той же начальной температуре продуктов химической реакции (соответственно при полном или неполном сгорании, в зависимости от организации процесса горения) А — соответствующая теплота реакции, рассчитанная на единицу массы газа, истекающего через сопло ). [c.125]

Теплота химической реакции зависит от температуры, при которой протекает процесс, однако для большей части химических реакций эта зависимость слаба. В тех случаях, когда в результате реакции число и тип молекул не меняются, изменение теплоты реакции особенно мало. Обычно в справочниках приводятся стандартные значения теплот реакций (при 0,09806 МПа и 298,15 К). Будем в дальнейшем полагать, что теплота химической реакции постоянна, т. е. не изменяется в конкретном процессе теплообмена для конкретных реакций. [c.351]

Рис. 60. График зависимости к. п. д. котла с экономайзером при сведении баланса тепла по низшей теплоте сгорания топлива от типа экономайзера, температуры уходящих газов и температуры воды при противотоке газов и воды (потерн тепла при химическом недожоге н в окружающую среду приняты соответственно 2 и 3%)

Термодинамика системы воздух — вода — пар проста поэтому такая система удобна для иллюстрации задач массопереноса, в которых в L-состоянии находится жидкость, а в О- и оо-состояниях — газ. Мы рассмотрим сначала расчет этой системы, затем — систем с химическими реакциями и, наконец, некоторые специальные случаи. Если считать газ совершенным и для определения парциальных давлений использовать только закон Гиббса—Дальтона, то термодинамическое состояние рассматриваемой системы однозначно определяется заданием следующих параметров кривой зависимости давления насыщенных паров воды от температуры, скрытой теплоты испарения Н2О при некоторой определяющей температуре, а также удельных теплоемкостей воды, водяного пара и воздуха. [c.389]

Сравнение результатов расчетов теплот смешения для ряда систем, составленных из компонентов различной химической природы, показало, что наилучшие результаты получаются для систем, образованных неполярными жидкостями. Это связано с тем, что в таких системах для учета отклонения пара от идеальности достаточно знать только Вц и не требуются сведения о 5 ,-. Кроме того, для этих систем зависимость 1п уг от температуры близка к линейной, что обеспечивает более точное определение значения [c.27]

Чтобы обсудить зависимость К (Г) от температуры, определим сначала теплоту Н химической реакции (135). [c.97]

Выполненные работы дают основание заключить, что многие выявленные закономерности влияния методов и режимов шлифования высокопрочных сталей на их эксплуатационные характеристики справедливы и для титановых сплавов. Однако отмеченные выше специфические особенности титановых сплавов, такие как низкая теплопроводность, высокая химическая активность, способность к газонасыщению, особенно с ростом температур и др., вызывают необходимость особенно тщательно подходить к выбору параметров шлифования. При шлифовании титановых сплавов большое значение приобретает их способность к накоплению теплоты. Улучшая условия теплоотвода не только снижением температуры, но, главным образом, именно увеличением скорости теплоотвода, и по возможности исключая химическое взаимодействие сплава с материалом инструмента и средой, можно достичь меньшего искажения свойств поверхности детали. Здесь в большей мере, чем где-либо, имеет значение отработка режимов и условий шлифования не только конкретно для каждой марки сплава, но и для каждого вида его термической обработки. Кроме того, здесь велика роль наследственности— зависимости от свойств заготовки, от видов и режимов предшествующих обработок и т. п. [c.121]

В зависимости от того, в каком состоянии — жидком или газообразном — находится вода в продуктах сгорания после их охлаждения, различают теплоту сгорания высшую и низшую. Если продукты сгорания охлаждены до столь низкой температуры, что водяной пар превращается в жидкость и при этом освобождает скрытую теплоту парообразования, то выделившееся в результате горения количество тепла составляет высшую теплоту сгорания топлива. Если же продукты горения топлива после охлаждения имеют в своем составе водяной пар и вследствие этого его скрытая теплота парообразования оказалась не использованной, то выделившееся в результате горения тепло называют низшей теплотой сгорания топлива. Очевидно, разница между высшей и низшей теплотой сгорания представляет собой то количество тепла, которое составляет скрытую теплоту парообразования всего водяного пара, находящегося в продуктах сгорания, а именно получившегося за счет воды, находящейся в рабочем топливе, и образовавшегося при химическом соединении (горении) водорода топлива и кислорода. [c.111]

Если обозначить теплотворность топлива Q , то распределение теплоты при превращении химической энергии топлива в механическую работу, пренебрегая зависимостью теплового эффекта реакции от температуры, можно записать в следующем виде [c.132]

При обработке данных наблюдений в калориметрии возникает необходимость вычислять погрешности, обусловленные динамикой исследуемого процесса. При измерениях теплоемкости, энтальпии, количества, теплоты в химических процессах часто наблюдается линейная зависимость измеряемой тепловой величины от температуры. Начальный и конечный периоды калориметрического опыта при определении теплоты сгорания, растворения, реакций в большинстве случаев можно представить в виде линейной зависимости температуры от времени. Для вычисления погрешностей измерений, зависящих от разброса экспериментальных данных, можно воспользоваться методом наименьших квадратов [27, 43, 71]. [c.137]

За операцией закалки немедленно следует отпуск- Отпуск может быть проведен или путем специального нагрева, или за счет внутренней теплоты не до конца охлажденного металла. При отпуске за счет внутренней теплоты 6—8 бандажей или колес сразу после закалки помещаются в неотапливаемые колодцы, закрываются крышками и выдерживаются в течение 4— 5 час. до выравнивания температуры по сечению. Однако при таком виде отпуска механические свойства значительно колеблются. Для получения более постоянных результатов лучше проводить отпуск со специальным нагревом. Температура нагрева для отпуска принимается равной 620—650° в зависимости от химического состава стали (табл. 36), время выдержки при отпуске 2 часа. [c.165]

Кислородная резка — один из наиболее распространенных в практике технологических процессов термической резки. Она представляет собой процесс интенсивного окисления металла в определенном объеме с последующим удалением жидкого оксида струей кислорода. Процесс резки начинают с подогрева верхней кромки металла подогревающим пламенем до температуры воспламенения металла в кислороде, которая в зависимости от химического состава стали составляет 1050... 1200 °С. При достижении температуры воспламенения на верхней кромке металла на нее из режущего сопла подается струя кислорода, при этом сталь начинает гореть в струе кислорода с образованием оксидов и вьщелением значительного количества теплоты, обеспечивающей разогрев стали у верхней кромки до температуры плавления. Образовавшийся на верхней части кромки расплав жидких оксидов и железа перемещается по боковой кромке металла струей кислорода и осуществляет нагрев нижних слоев металла, которые последовательно окисляются до тех пор, пока весь металл не будет прорезан на всю глубину. Одновременно с этим начинают перемешать резак с определенной скоростью в направлении резки. На лобовой поверхности реза по всей толщине образуется непрерывный слой горящего металла. [c.345]

При протекании химических реакций их скорость и, соответственно, выделяемая теплота зависят от температуры. Эта зависимость в большинстве случаев экспоненциальная. Если интервал температур невелик и показатель экспоненты меньше 1, то можно приближенно [c.97]

Для пленочного кипения характерно существование паровой пленки, покрывающей поверхность нагрева. Пленочное кипение происходит при большей разности температур между твердой поверхностью и жидкостью. Для воды (и большинства органических жидкостей) при атмосферном давлении этот температурный напор составляет > 100°. Пленочное кипение наблюдается в быстродействующих перегонных аппаратах, при кипении криогенных жидкостей, охлаждении двигателей на химическом топливе, охлаждении реакторов и др. При высоких давлениях коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении может так возрасти, что пережога поверхности нагрева не наступает. При высоких температурах при пленочном кипении значительное количество теплоты передается излучением, поэтому коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении зависит от излучательных свойств поверхности теплообмена, поверхности жидкости и самого пара. Расчетные зависимости для коэффициентов теплоотдачи при ламинарном движении паровой пленки могут быть получены теоретическим путем. В развернутой форме эта зависимость имеет вид [c.202]

В последние десятилетия значительно возрос интерес к исследованию тепловых эффектов смешения жидкостей. Систематизация экспериментальных данных о теплотах (энтальпиях) смешения имеет значение, в первую очередь, для дальнейшего развития молекулярной теории растворов. Теплоты смешения являются основными энергетическими характеристиками раствора, их величины непосредственно связаны с энергиями межмолекулярных взаимодействий в жидкой фазе. Анализ зависимости теплот смешения от концентрации и температуры для растворов различных классов часто позволяет сделать заключение о характере молекулярных процессов сопровождающих образование раствора, — в этом смысле исследование теплот смешения можно рассматривать как один из эффективных методов физико-химического анализа жидких систем. [c.3]

При сжигании жидкого и газообразного топлив, как показали многочисленные испытания, оптимальный коэффициент избытка воздуха соответствует его минимальному значению, при котором отсутствует потеря теплоты от химической неполноты горения. Поэтому для ориентировочного определения оптимального коэ( х )ициента избытка воздуха а пт достаточно произвести анализ продуктов горения на выходе из топки или возможно ближе к ней с определением содержания ROg и О,, построив зависимость, показанную на рис. 3-1. Кроме того, измеряются нагрузка котла, давление и температура перегрева пара, состав гго" у" < тов горения в у.ходящих газах, температура воздуха ) -О м горелками, давление газа (мазута) или их расход на i o ik.i ki-, давление вторичного воздуха перед горелками. [c.254]

На втором этапе данной серии опытов в рабочем диапазоне избытков воздуха проводятся четыре—пять опытов для установления зависимостей потерь теплоты с уходящими газами и с химической неполнотой горения, КПД брутто котла, расходов энергии на тягу, дутье, температуры промежуточного перегрева и тепловосприятия пароперегревателя и других поверхпостей нагрева от избытка воздуха, которые и позволяют определить оптимальное его значение на заданных нагрузках. [c.108]

Решение подобных уравнений при знании начальных и граничных условий, определяющих взаимодействие твердого тела с охлаждающей средой, дает возможность найтн характер распределения температуры для любого момента времени в функции его размера и теплофизических характеристик. Однако в процессе охлаждения значения теплофизических констант измеЕ.яются в зависимости от температуры и структурного состояния. Фазовые превращения при охлаждении сопровождаются выделением теплоты, что уменьшает или приостанавливает снижение температуры в рассматриваемом объеме. Количество выделяемой теплоты будет зависеть от химического состава аустенита, степени его превращения и получаемой при этом структуры. Коэффициент теплопроводиости и удельная теплоемкость являются главным образом функциями структурного состояния. [c.611]

Энергетические расчеты, связанные с химическими реакциями, в настояшее время ведутся с использованием снравоч-ных данных по значениям стандартных разностей энтальпий и их зависимостей от температуры (теплоемкости, теплоты превращений). [c.183]

Уравнения (5.20), (5.21) справедливы для любой закрытой равновесной системы вне зависимости от того, происходят в ней химические или фазовые превращения или нет. Поскольку внутренние переменные, выражающие состав системы, не входили в набор независимых переменных U и Q, пользуясь этими уравнениями, нельзя отделить влияние состава системы на ее свойства от влияния независимых переменных Т, V, что является недостатком термодинамической модели, скрывающим характерные особенности систем с изменяющимся химическим или фазовым составом. Например, при атмосферном давлении и температуре 25° С газообразный диоксид азота, NO2, имеет мольную теплоемкость 37 Дж-моль К , а его димер, N2O4,— 77 Дж-моль -К , в то время как экспериментально измеренная теплоемкость равновесной смеси NO2 и N2O4 при тех же условиях составляет 518 Дж-моль- -К М Теплота при нагревании смеси затрачивается, следовательно, в основном на диссоциацию димера, а не непосредственно на нагревание составляющих смеси [7]. [c.46]

Работу ракетного двигателя можно представить в виде последовательности квазиравновесных процессов, таких как нагревание топлива, его горение, расширение продуктов сгорания до давления истечения из сопла. Особенность их состоит в зависимости химического состава продуктов сгорания от условий проведения процесса. Термодинамика позволяет рассчитать равновесный молекулярный состав газов на каждом из этапов работы двигателя, если известны необходимые свойства исходных веществ и продуктов сгорания. В итоге удается отделить термодинамические задачи от газодинамических и оценить удельную тягу двигателя при заданном топливе или, не прибегая к прямому эксперименту, подобрать горючее и окислитель, обеспечивающие необходимые характеристики двигателя. Другой пример — расчет электропроводности низкотемпературной газовой плазмы, являющейся рабочим телом в устройствах для магнитно-гидродинамического преобразования теплоты в работу. Электропроводность относится к числу важнейших характеристик плазмы она пропорциональна концентрации заряженных частиц, в основном электронов, и их подвижности. Концентрация частиц может сложным образом зависеть от ис- ходного элементного состава газа, температуры, давления и свойств компонентов, но для равновесной плазмы она строго рассчитывается методами термодинамики. Что касается подвижности частиц, то для ее нахождения надо использовать другие, нетермодипамические методы. Сочетание обоих подходов позволяет теоретически определить, какие легкоионизирующиеся вещества и в каких количествах следует добавить в плазму, чтобы обеспечить ее требуемую электропроводность. [c.167]

Теплота химической реакции зависит от температуры. Эта зависимость определяется формулой Кирхгофа. Пусть в системе при постоянном давлении или объеме протег ает реакция [c.68]

Для определения величины m , которая, в сущности, является собственным значением нелинейной краевой г ада-чи (6.12.47), (6.12.48), Зельдовичем и Франк-Каменецким предложен простой метод, основанный на физических соображениях. Обозначим Q интенсивность химических источников теплоты в уравнении (6.12.47). Если температура Т достаточно мала, то в силу экспоненциальной зависимости Q от температуры этот член мал по сравнению с другими членами уравнения, характеризующими кондуктивный и конвективный перенос теплоты, и уравнение существенно упрощается [c.354]

Низшая рабочая теплота сгорания топлива в расчете на м зависит от его химического состава, а также от давления, температуры и влажности. Обычно значения пересчитываются к нормальным условиям. В зависимости от состава газа значения могут составлять от 300 До 14 000 ккал1м . Для одного и того же месторождения природного газа теплота сгорания газа колеблется в небольших пределах. [c.17]

Энтальпию каждого компонента можно выразить различными способами в зависимости от состояния системы, выбранного в качестве начала отсчета энтальпии. Часто начало отсчета энтальпии выбирают таким образом, чтобы при некоторой базисной температуре энтальпии химических элементов равнялись нулю. Тогда энтальпия соединения при базисной температуре будет равна изменению энтальпии за счет реакции образования соединения из реагирующих компонентов, или так называемой геплоте образования соединения. Этот метод расчета энтальпии можно применить и к рассматриваемому случаю. Однако в простых реакциях горения удобнее использовать так называемую теплоту сгорания Но, дж1кг топлива, которая равна взятой с обратным знаком разности энтальпий продуктов сгорания и суммарной энтальпии вступающих в реакцию топлива и окислителя, причем все величины вычислены при to- [c.361]

Чтобы найти зависимость константы равновесия химической реакции от температуры при Р = onst, вначале получим уравнение связи максимальной работы с теплотой реакции. Когда переменными являются Т я Р, характеристической функцией будет термодинамический потенциал, имеющий следующий вид [c.163]

Плотность кремния при 295° К составляет 2,34 zj M . Валентность крем1ния в химических соединениях равна 2 и 4. Температура плавления кремния 1713° К- Скрытая теплота плавления составляет 39 650 дж г-атом, или 141,5 кдж1кг [38]. Энтропия плавления равна 23,5 д Ж(град. Зависимость упругости паров жидкого кремния от температуры в интервале температур 1200° К — Тал выражается, по Кубашевскому и Эвансу [10], полиномом [c.16]

В зазорах между боковой поверхностью поршня и втулки (гильзы) цилиндра, поршневых колец и канавок пленка смазочного масла подвергается воздействию высоких температур поверхностей деталей и нагретых газов, прорываюшихся из камеры сгорания в картер.. Продукты окисления масла в виде лакообразных веществ откладываются на поверхностях деталей или, в зависимости от его химического состава, смываются свежей порцией масла. Лакообразные отложения ухудшают отвод теплоты от поршня к втулке цилиндра. [c.60]

Кривые для СОг, Ог и N2 в пересчете на сухую массу (рис. 19, а) для дизеля получены расчетом в предположении полного сгорания. Кривые изменения содержания N0 и СО в отработавших газах в зависимости от нагрузки дизеля, соответствующей изменению а от 6,0 до 1,5, даны для двигателя с 5 = 140 мм и = 130 мм. Мак-стшльное количество N0 образуется при а 1,6, когда нагрузка дизеля близка к номинальной и температура в конце химической реакции сравнительно высокая. При снижении нагрузки уменьшается масса участвующего в реакции топлива и а растет. Вследствие этого количество выделяющейся теплоты и температура в конце химической реакции уменьшаются, что приводит к снижению количества N0 при одновременном увеличении содержания СО. При значениях а < 1,6 из-за недостатка кислорода в отдельных зонах химическая реакция протекает не полностью, максимальная темпе- [c.46]

Это уравнение выражает закон Кирхгофа (1858 г.), согласно которому зависимость теплоты химической реакции от температуры определяется разностью теплоемкостей исходных и полученных продуктов реакции. Уравнение показывает, что с повышением температуры теплота реакции будет увеличиваться при — Сз > 0 теплота реакции будет уменьшаться при — Са < О и теплота реакции не будет зависеть от температуры, если Сх — Сз = 0. Отношение dQldT называется температурным коэффициентом теплоты реакции. [c.188]

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]

Зависимость lg(vJ ) от обратной температуры для восходящей ветви оказывается линейной. Определение энергии активации процесса роста усов сапфира дало величину , равную 320 кжд(моль (75 ккал(моль). Она, по-видимому, представляет собой линейную комбинацию теплоты десорбции молекул АЬО, энергии jaKTHBBUHH поверхностной диффузии молекул и теплоты химичеса й реакции образования А1гО. Таким образом, результаты работы [329] позволили сделать вывод о том, что теория роста нитевидных кристаллов, разработанная для того случая, когда кристалл растет в окружении своего пара, применима также к кристаллам, получение которых сопровождается химическими реакциями. [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...