Эндотермические реакции — Тепловой

Рассмотрим задачу при наличии на поверхности тела слоя кокса, который образуется в результате выделения газов из твердого пластического материала при определенной температуре и формирования твердой решетки. Слой кокса может достигать по толщине нескольких миллиметров и существенно влиять на тепловые потоки к телу и величину уноса материала. Материал решетки кокса на границе с газовым потоком испаряется и вступает в химическое взаимодействие с потоком (механическое разрушение решетки здесь не рассматривается). Внутри материала обтекаемого тела могут происходить также эндотермические реакции , приводящие к образованию в теле нескольких слоев с различной структурой и различными термодинамическими свойствами. Каждой реакции соответствует характерная температура и скрытая теплота превращения. Пары решетки кокса вместе с газами, образовавшимися при коксовании, поступают в пограничный слой, где они могут вступать в химическое взаимодействие с компонентами смеси газов основного потока. Набегающий на тело поток также может быть многокомпонентным. Будем рассматривать стационарный режим теплового взаимодействия, когда граница газ—слой кокса, а также фронты коксования и эндотермических реакций продвигаются в глубь тела с постоянной скоростью D (тело предполагается имеющим бесконечную толщину). [c.56]

Отсюда можно найти выражения тепловых потоков на всех волнах фазового перехода. В частности тепловой поток на волне эндотермической реакции с номером Р — 1 со стороны слоя с номером Р представляется в виде [c.58]

Для тепловых эффектов реакций в термодинамике принимается то же правило знаков, что и для тепла вообще — положительным считается тот тепловой эффект, когда тепло в процессе реакции поглощается извне. Реакции с положительным тепловым эффектом называются эндотермическими. Реакции с отрицательным тепловым эффектом называются экзотермическими. [c.219]

Следует отметить, что балансовые соотношения (6.3.23)— (6.3.25) остаются справедливыми и при сублимации (испарении) конденсированного вещества. Для этого достаточно считать, что на поверхности протекает эндотермическая реакция Ах, скорость и тепловой эффект которой определяются выражением [c.253]

Термическая и металлургическая эффективность атомно-водородного пламени может быть оптимальна только в определённом диапазоне колебаний расхода водорода. При недостаточном притоке водорода охлаждающее воздействие эндотермической реакции не предохраняет кончики вольфрамовых электродов от оплавления и окисления, вследствие чего увеличивается их расход и нарушается устойчивость дуги. Скорость истечения водорода определяет также напряжение на дуге и характер атомно-водородного пламени. При недостаточном притоке водорода дуга горит тихо , атомно-водородное пламя уменьшается и одновременно отмечается падение напряжения на дуге до 20—35 в с соответствующим понижением тепловой мощности пламени. При нормальном притоке водорода дуга издаёт звенящий звук, пламя приобретает веерообразную форму и тепловая его мощность повышается. В этом случае напряжение на дуге колеблется в пределах от 60 до 100 в в зависимости от расстояния между концами электродов. При чрезмерно большом притоке водорода устойчивость дуги нарушается и приводит к частым её обрывам. [c.319]

Эндотермические реакции — Тепловой эффект 177 Энергетические установки ядерные — [c.740]

Q —тепловой эффект превращения. Берется со знаком плюс в случае эндотермической реакции и со знаком минус в случае экзотермической, ккал/кГ-, [c.193]

Таким образом, учет обратимости в реакциях любого типа приведет к некоторому уменьшению интенсивности уноса массы и возрастанию концентрации исходных компонент у стенки. С физической точки зрения указанный эффект очевиден. Что же касается температур установившихся процессов, то здесь учет обратимости в случае эндо- и экзотермических реакций приводит к противоположным следствиям у эндотермических реакций температура поверхности возрастает, а у экзотермических падает. Физически это объясняется тем, что обратимая реакция имеет тепловой эффект, знак которого противоположен знаку прямой. В результате возникает некоторый компенсирующий процесс, увеличи- [c.322]

Тепловой эффект эндотермических реакций [c.690]

Суммарный тепловой эффект экзотермических и эндотермических реакций определяется по количеству образующихся веществ, которое принимается по материальному балансу процесса и удельным значениям теплового эффекта реакции для каждого вещества. Данные по тепловым эффектам химических реакций приведены в разд. [c.691]

При нагреве диоксида циркония при температуре около 1473 К протекает эндотермическая реакция, сопровождающаяся усадкой из-за структурных превращений. При отжиге диоксида циркония с добавками оксида кальция или оксида магния эти превращения можно подавить. В результате получают стабилизированный диоксид циркония, покрытия из которого обладают большей стойкостью к тепловым ударам и реже отделяются от основы по сравнению с покрытиями из нестабилизированного гюг. [c.208]

В реакторах-горелках для парциального окисления углеводородов теплота, необходимая для проведения эндотермической реакции, может быть получена путем сочетания этой реакции процесса горения с эндотермической реакцией таким образом, чтобы общий тепловой эффект был положительным. [c.621]

Ротационные печи являются в основном аппаратурой тяжелой и дорогостоящей. Большая длина печи требует строгого расчета аппарата на механическую прочность. Поэтому допускаемая толщина материала, из которого сооружаются печи, достигает иногда нескольких сантиметров. Ремонт ротационных печей очень трудоемок, охлаждение и установление рабочего режима требует много времени. Кроме того, коэффициент заполнения таких аппаратов мал. Тем не менее ротационные печи имеют ряд преимуществ и получили широкое распространение в промышленности. Они обеспечивают достаточно хороший контакт между газом и твердым телом. Несмотря на большую массу, особых трудностей при монтаже ротационных печей не возникает. Задача герметизации таких печей решается довольно легко. Действие ротационных печей сравнительно просто и достаточно безопасно. Для проведения в них эндотермических реакций теплота может быть передана непосредственно от газа к материалу, что позволяет иметь экономически выгодный тепловой баланс. [c.651]

Изменение температуры при постоянном давлении приводит согласно уравнению (9-11) к изменению константы химического равновесия и притом тем большему, чем больше тепловой эффект реакции Если т. е. реакция сопровождается поглоше-нием тепла (эндотермическая реакция), [c.186]

Тепловые эффекты отнесены для эндотермических реакций к весу первичного продукта, для экзотермических реакций — к весу конечного вещества. [c.440]

Проанализируем уравнение изобары реакции (757) для случая, когда тепловой эффект реакции положителен и реакция экзотермическая (эндотермические реакции можно свести к экзотермическим, рассматривая обратное направление реакции). [c.383]

Сопоставляя (2-4) и (2-14), находим структуру теплового коэффициента Pi — Если между поверхностью тела и окружающей его средой отсутствуют источники или стоки энергии (например, в пограничном слое не происходит экзо- или эндотермических реакций), то величина теплового потока Р,-(. при движении от изотермической поверхности с температурой к среде с температурой tj не изменяется и поэтому Pi. можно считать тепловым сопротивлением, т. е. [c.37]

Тепловой эффект Q считается положительным, если теплота выделяется в результате реакции, г сама реакция в этом случае будет экзотермической. Поглощение теплоты при эндотермической реакции приводит к отрицательному тепловому эффекту (< <0). [c.181]

Индукционный нагрев можно рассматривать как особый вид нестационарного процесса теплопроводности с внутренними положительными и отрицательными источниками энергии. При этом положительным источником является индуктируемый в теле изделия электрический ток, трансформирующийся в тепловую энергию, а отрицательными — тепловые эффекты эндотермических реакций фазовых и магнитных превращений. [c.961]

Для повышения эрозионной стойкости пластмасс с различными видами армирующих наполнителей необходимо, чтобы преобладающая доля теплового потока, подводимого извне, тратилась на эндотермические реакции пиролиза, испарения и сублимации, а образующийся защитный слой газов и сам материал аккумулировали подводимое тепло. Для этого пластмассы должны обладать следующими свойствами низким коэффициентом теплопроводности, большой удельной теплоемкостью, способностью образовывать на поверхности при нагревании в значительном количестве газы, достаточной прочностью на срез, а также создавать на поверхности слои кокса при явлениях пиролиза. [c.16]

В соответствии с законом Гесса в тепловом балансе учтены лишь суммарные эндотермические реакции восстановления. Горение избытка углерода и сжигание СО оставлены за балансом , так как тепло при этом выделяется вне ванны, над колошником. [c.70]

Все химиче ские реакции, которые будут рассматриваться, сопровождаются либо переходом внутренней энергии в тепловую (экзотермические реакции), либо переходом энергии движения во внутреннюю энергию при образовании новых компонент (эндотермические реакции). Раздел физической химии, посвященный изучению тепловых эффектов, сопровождающих химические реакции, называется термохимией. Из термохимии мы позаимствуем основные положения, которыми будем пользоваться в дальнейшем. [c.62]

Эффект уноса массы. В п. 3.3. мы выяснили, как экзотермические и эндотермические реакции в газовом пограничном слое влияют на теплопередачу к телу. В п. 3.4 рассматривался вопрос о взаимодействии нагретого газового слоя с поверхностью расплава. Мы высказали предположение, что испарение расплава может привести к дополнительному уменьшению тепловых потоков к телу. В настоящем пункте мы рассмотрим в первом приближении этот эффект уменьшения теплового потока, который для общности назовем эффектом уноса массы . [c.81]

Сочетание высокой интенсивности теплообмена с чрезвычайно развитой внутрипоровой поверхностью, обладающей необходимыми каталитическими свойствами, обеспечивает благоприятные условия для быстрого протекания химической реакции в потоке внутри нагреваемой проницаемой структуры. Применение химически реагирующих охладителей позволяет существенно повысить их тепловоспринимающую способность вследствие теплового эффекта эндотермической реакции. Выполненные оценки показали, что наилучшими свойствами для таких целей обладает аммиак, причем наиболее важными из них являются следующие высокая теплоемкость и энтальпия диссоциации довольно высокая скорость разложения в определенном диапазоне температур. В результате реакции образуются только газообразные продукты, которые не вызывают химической эрозии материала каркаса. Получающаяся в ходе диссоциации [c.63]

После загрузки материала в установку происходит постепенный нагрев его. График на рис. 1-1 показывает, что этот нагрев в каждом конкретном случае производится до заданной максимальной температуры ако с определенной скоростью t=dtfdx или определенным градиентом температуры по времени. В материале при его тепловой обработке часто происходят экзотермические реакции, снижающие расход тепла, или эндотермические реакции, повышающие на данном отрезке времени обработки расход тепла. Для устранения внутренних напряжений в изделиях, особенно сложной формы, во избежание брака иногда требуется задержать рост температуры на определенных участках, дать темпера-1урную выдержку, что на основном графике отражается горизонтальной линией. Если это установка непрерывного действия, то местоположение изделия по длине установки L м, пропорциональное времени т ч, может быть обозначено номером вагонетки, находящейся на данном участке установки. Поэтому задания по тепло-вому режиму для установки непрерывного действия мо-гут даваться в соответствии с номером позиции, зани-маемой вагонеткой, т. е. под осью абсцисс могут ставиться обозначения длины, пройденной изделием, в метрах и номер позиции. [c.17]

Так, например, позиции 1—3 соответствуют процессам первичного нагрева материала и несущего его транспорта. Здесь тепловая мощность источника должна быть большой выдерЖ1ка на позициях 4—5, если нет развития эндотермических реакций, происходит при минимальных затратах тепла. Если же они есть, то для их протекания надо, наоборот, усилить подачу тепла. То же МОЖНО сказать и о выдержке на позициях 8—12. В туннельных печах, например, подача топлива происходит только на участке Хт (позиции 8—12) и иногда на соседних позициях 6—7. Нагрев же материала на позициях 1—5 происходит за счет тепла продуктов сгорания, 2 19 [c.19]

Материальный баланс рассчитывается с учетом состава сырьевых материалов, готового продукта, шлаков, уноса материала и топлива. Должна быть известна доля сырьевых материалов, не участвовавших в реакции, и сделаны необходимые расчеты химических реакций, протекающих между составляющими шнхгы ил и при окислении, разложении и т. д. Это позволяет определить теоретический выход продукции, а также расчетное количество тепла, поглощенное в процессе (эндотермические реакции) и выделившееся (при экзо-термии), которое должно быть учтено в тепловом балансе печи. [c.188]

Теоретический расчет второй группы печей сложнее, так как, помимо изменения физического теплосодержания обменивающихся сред, необходимо учитьгвать, что в материале протекают экзо- и эндотермические реакции. Фурнас 1170] предложил включать тепловой эффект, сопровождающий эти реакции, в величину средней теплоемкости (формула 120), что возможно только в тех случаях, когда экзо- и эндотермические реакции распределены более или менее равномерно по высоте слоя, иными словами, когда -гепловой эффект от этих реакций может быть про- [c.363]

Под тепловым эффектом реакции понимается количество тепла, выделяющегося (экзотермическая реакция) или поглощающегося (эндотермическая реакция) при неизменных V vl Т или при неизменных р и Г и при условии, что системой может производиться только работа расширения (dL =0). В соответствии с этим в химической термодинамике пользуются двумя значениями тепловых эффектов теплового эффекта изохорно-изотермической реакции и теплового эффекта изобарно-изотермической реакции Q . [c.474]

В случае, если процесс, протекающий в рассматриваемой системе, сопровождается химическими превращениями,— величина L представляет собой работу, совершающуюся в процессе химической реакции. Напомним, что в химической термодинамике тепловым эффектом реакции называется количество тепла, выделяющегося (экзотермическая реакция) или поглощающегося (эндотермическая реакция) при неизменных V м Т или при неизменных р и Т и при условии, что единственным видом работы системы является работа расширения (т. е. dL = 0) в соответствии с этим в химической термодинамике используются понятия о тепловых эффектах двух видов — тепловой э ект изохорно-изотермиче-ской реакции Qy и тепловой эффект изобарно-изотермической реакции Qp. Для того чтобы в соответствии с этими определениями вычислить значения Qy и Qp, используем уравнение первого закона термодинамики, записанное в виде [c.225]

Существует множество различньк реакторов, в которых количество теплоты, необходимое для проведения эндотермической реакции крекинга углеводородов, доставляется твердым тепловым агентом, циркулирующим в смеси с реагентом. В реакторе со взвешенным слоем специально гранулированного кварцевого песка реагент нагревается в подогревателе 5, смешивается с паром и поступает в нижнюю [c.627]

Б общем случае это предположение может и не осуществляться. Например, состояния, лежащие на нижней ветви кривой Гюгоньо, могут осуществляться (Я. Б. Зельдович и С. Б. Ратнер, 1941) при специфическом протекании реакции, когда она сначала проходит экзотермически, а на последней стадии эндотермически. В момент перехода скорость реакции меняет знак. В этом случае тепловыделение в результате реакции переходит через максимум. Этому максимальному тепловыделению соответствует адиабата Гюгоньо, лежащая выше адиабаты, отвечающей конечному выделению тепла. Максимальному тепловому эффекту реакции соответствует некая скорость детонации Чепмена — Жуге (состояние В на рис. 5), более высокая, чем скорость детонации Чепмена — Жуге для конечного тепловыделения. После окончания эндотермической реакции состояние продуктов сгорания, если нет потерь, перейдет в точку В на адиабату Гюгоньо для конечного тепловыделения. Таким образом, за фронтом детонации Чепмена — Жуге для максимального тепловыделения будут наблюдаться состояния В , отвечающие слабой детонации, если расслштривать конечный тепловой эффект. Эндотермическая стадия реакции эквивалентна неким потерям, происходящим за плоскостью Чепмена — Жуге В и поэтому не влияющим на скорость детонации. В целом такую детонацию, конечно, нельзя назвать слабой детонацией. [c.381]

Суммирующий тепловой эффект клинкерообразования не зависит ни от способа превращения сырья в готовый продукт, ни от конструкции печи. Он изменяется в сравнительно небольших пределах, в зависимости от весовых соотношений первичных продуктов и их теплофизических свойств. Величины частных тепловых эффектов, связанных с эндотермическими реакциями распада и экзотермическими реакциями новообразований, приведены в табл. 10.1. [c.440]

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]

Во втором случае реакция идет с самоохлаждением и для того чтобы продукты реакции имели температуру исходных веществ нужно подводить тепло извне. Такие реакции протекащтх погло щением тепла Q = Uг — и называются эндотермическими Тепло, которое выделяется или поглощается в результате хими ческой реакции, называется тепловым эффектом реакции Q. [c.39]

Известные методы определения теплофизических свойств различных ма-териалов (стационарные или нестационарные) основаны на решениях задач теплопроводности без источника тепла [1—8]. Однако при определении теплофизических постоянных, например шамотных изделий в процессе их тепловой обработки, мы сталкиваемся с необходимостью использовать решения задач теплопроводности с источником тепла. Известно [9], что при нагревании огнеупорных глин (монотермита, каолинита и др.) в интервале температур 400—1000° С происходит значительное поглощение тепла, связанное с удалением гидратной влаги. Эти эндотермические реакции оказывают значительное влияние на теплофизические свойства сырца огнеупорных изделий в процессе его тепловой обработки в промышленных печах. [c.56]

Тепловой эффект реакции. Каждая химическая реакция сопровождается либо выделением теплоты (экзотермическая реакция), либо поглощением теплоты (эндотермическая реакция). Тепловым эффектом реакции называется то количество теплоты, которое выделяется или поглощается при превращении одного дюля вещества. В технике расчёт ведётся на 1 кг. Тепловой эффект реакции зависит от условий (V, Р, Т), в которых протекает реакция. В отличие от термодинамики, в термохимии теплота, выделяемая системой, пр1ншмается положительной и обозначается Поэтому" = — Теплотой эффект реакции при постоянном объёме Qzl равен убыли внутренней энергии системы и при превращении одного моля вещества [c.325]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...