Теплота и сродство

НЕКОМПЕНСИРОВАННАЯ ТЕПЛОТА И СРОДСТВО, [c.55]

Скорость реакции и химическое сродство. Предположим, что в некотором резервуаре, который может обмениваться с окружающей средой теплотой и работой (но не веществом), находятся п реагентов, между которыми возможно г химических реакций давление и температура в резервуаре предполагаются постоянными, а концентрация веществ повсюду - одинаковой. [c.350]

СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ТЕПЛОТ РЕАКЦИЙ И СРОДСТВА [c.53]

В общем случае силы и потоки взаимосвязаны, однако эта возможность ограничена общим принципом симметрии, который утверждает, что макроскопические причины всегда обладают меньшим или равным числом элементов симметрии, чем действия, которые они вызывают. Принцип симметрии был впервые сформулирован Пьером Кюри [4], но не в контексте термодинамики. В неравновесную термодинамику этот принцип был введен Пригожиным [5], что дало возможность, основываясь на симметрии, исключить сопряжение между определенными силами и потоками. Здесь будем ссылаться на этот принцип, называя его принципом симметрии в ряде учебников этот принцип называется принципом Кюри. Например, скалярная термодинамическая сила — химическое сродство, имеющее очень высокую симметрию изотропии, не может вызывать тепловой поток, который обладает меньшей симметрией из-за своей направленности. В качестве явного примера рассмотрим систему, в которой происходит перенос теплоты и химическая реакция. Производство энтропии определяется следующим выражением [c.343]

В изолированной системе, которая не подвергается никаким внешним воздействиям, ни механическим, ни тепловым и т. д. полная анергия неизменна при условии, что к кинетической энергии причисляется не только та, которая вызвана видимыми скоростями точек системы, но и та, которая происходит от невидимых или стационарных движений, вызванных теплотой, электрическими токами, а также быть может магнетизмом или статическим электричеством, при условии также, что к потенциальной энергии причисляется не только энергия, происходящая от ощутимых механических действий, которые обычно рассматриваются в механике, но также и та, которая может быть вызвана электрическими напряжениями, химическим сродством и т. д. ) [c.77]

Два закона термодинамики означают существование двух функций состояния рассматриваемой системы ее внутренней энергии и энтропии. Исходя из свойств некомпенсированной теплоты, я в 1922 г. установил существование еще одной функции состояния, связанной с физикохимическими изменениями, а именно сродства А. Чтобы получить этот результат, я ввожу понятие координаты химической реакции проходящей в закрытой системе, а также необходимые и достаточные условия, чтобы функция А оставалась постоянной, если меняется тип превращения. Этот метод дает возможность непосредственно использовать классические теоремы термодинамики для необратимых реакций в системе и выявляет роль, которую играет скорость реакции d ldt. [c.14]

Гл. 6 посвящена вычислению средней теплоты реакции и среднего сродства. В гл. 7 приводится детальный вывод полного дифференциала сродства для случая закрытых систем. Эти результаты используются в гл. 8 и 9 для изучения превращений при постоянном сродстве и для случая состояния устойчивого равновесия. Гл. 10 посвящена рассмотрению виртуальных сдвигов равновесия в гетерогенных -системах и правилу фаз. Идеальные газы подробно изучаются в гл. 11. В ней детально изложены расчеты термодинамических потенциалов, сродства и химических потенциалов, компонентов для смеси идеальных газов [уравнения (4.28) — (Н.Э )]. Показано, что для такой системы переменные 7 и 5 (температура и энтропия) или переменные р V (давление и объем) не определяют полностью значение термодинамического потенциала. [c.15]

Кроме того, появляется третье важное соотношение, которое мы назовем теоремой сродства А и теплоты реакции [c.42]

Из (2.39) вытекает также третье важное соотношение, которое назовем теоремой сродства А и теплоты реакции Грт [c.43]

СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ СРЕДНЕЙ ТЕПЛОТОЙ РЕАКЦИИ И СРЕДНИМ СРОДСТВОМ [c.57]

Соотношение (6.52) наиболее часто используется нг практике для вычисления среднего сродства [т. е. (AG)pr] из теплоты реакции [т. е. АН)рт] и теплоемкостей, кото рые необходимы для вычисления А5)рт. [c.58]

Величина AG° может также служить мерой химического сродства, т. е. мерой способности веществ вступать во взаимодействие. Приведенные уравнения позволяют по стандартным энтропиям и теплотам образования рассчитывать равновесия. Величины стандартных значений некоторых функций (ДЯ°, AG°, А5°) приведены в справочниках термодинамических величин. [c.101]

Работа с металлическими порошками требует принятия особых мер техники безопасности, строгого соблюдения правил и инструкций, так как тонкодисперсный порошок, например алюминия, обладает высокой химической активностью, большим сродством к кислороду, легко вступает в реакцию с различными веществами с выделением теплоты. [c.18]

Охлаждающее действие средств основано на эффекте теплообмена, когда нагретые до высоких температур инструмент, изделие и стружка передают часть теплоты, поступающей к кромкам, среде, либо когда обрабатываемое изделие или инструмент, охлаждаемые средой, за счет теплопередачи отводят из зоны резания часть теплового потока. Кроме того, охлаждение зоны резания может осуществляться за счет испарения среды, происходящего при поглощении тепловой энергии. Смазывающее, воздействие средств сводится к образованию на трущихся поверхностях смазочной пленки, снижающей усилия резания и температуру в зоне резания. Смазочная пленка за счет молекулярного сродства с материалом инструмента или изделия прочно удерживается на поверхностях трения даже при высоких давлениях, возникающих в процессе резания. Кроме смазывающего эффекта, пленки должны препятствовать адгезионному и диффузионному износу инструмента. [c.97]

Термитами называются порошкообразные смеси, состоящие из различных металлов, обладающих большим сродством к кислороду, и окислов металлов с небольшой теплотой образования. Такие смеси способны гореть с выделением значительного количества тепла, развивая при этом высокую температуру. [c.507]

Свободные энергии, или химические потенциалы, необходимые для определения химического равновесия, можно вычислить, исходя из тепловых величин, поддающихся непосредственному измерению, например теплот реакции и удельной теплоемкости. При этом, однако, нам потребуется некоторый новый весьма плодотворный принцип, который мы сейчас и рассмотрим. Как уже говорилось выше, химическое сродство определяется максимальной работой Е = — АО. Член АО состоит из двух частей [c.168]

Опыт показывает, что в зависимости от условий (главным образом, от температуры) реакция может протекать более или менее бурно, а в других условиях может и совсем не протекать, так как не существует абсолютного сродства, в силу которого данные вещества при любых условиях вступают в реакцию. Так, например, при обычных температурах водород и кислород довольно бурно реагируют друг с другом при значительном выделении теплоты. В результате реакции образуется большое количество водяного пара. Однако по мере повышения температуры реакция замедляется, тепловой эффект и выход водяного пара уменьшаются. Объясняется это тем, что по мере повышения температуры все больше проявляется обратная реакция — значительная диссоциация водяного пара. При очень высоких температурах (например, на солнце) водород и кислород уже не реагируют между собой. [c.375]

Сварка алюминия и его ставов. Алюминий имеет повышенное сродство к кислороду и образует на поверхности тугоплавкую труднорастворимую в шлаках плотную пленку окислов. Он обладает повышенной теплопроводностью и теплоемкостью, а также довольно большой скрытой теплотой плавления. Все это затрудняет сварку алюминия и его сплавов. [c.154]

Алюминий имеет относительно малую плотность, низкую температуру плавления (658°С) и очень высокую скрытую теплоту плавления. Оя хорощо поддается механической обработке прокатке, ковке, волочению, резанию и т. п.. а также обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. Электропроводность алюминия составляет 60 —65% от электропроводности меди. Алюминий в три раза легче Меди, поэтому алюминиевый провод с таким электросопротивлением легче, чем медный. Обладая большим сродством к кислороду, алюминий имеет одновременно и высокую коррозионную стойкость на воздухе и в ряде других сред. [c.352]

При сварке алюминия и его сплавов приходится учитывать следующие особенности относительно низкую температуру плавления и высокую теплопроводность, что требует точной дозировки вводимой в ванну теплоты высокое химическое сродство алюминия к кислороду и образование тугоплавкого оксида алюминия, затрудняющего сварку высокий коэффициент линейного расширения при нагреве, вызывающий значительные деформации и остаточные напряжения повышенную вязкость расплавленного металла, затрудняющую формирование сварного шва. [c.412]

Появление в науке, тепловой теоремы Нернста тесно связано с проблемой измерения химического сродства. Под химическим сродством понимают стремление двух веществ реагировать друг с другом. Очень важно найти количественную меру химического сродства. Начальное решение этой проблемы было пред ложено Томсоном и Бертло. Поскольку при химических реакциях во многих случаях выделяется теплота, то эти авторы высказали предположение, что количество выде ляющейся при реакции теплоты и является мерой химического сродства чем больше выделяется теплоты при реакции, тем больше сродство между веществами. [c.228]

Экспериментальные значения энергии решеток можно определить, зная теплоты образования соединений, теплоты сублимации компонентов, энергию ионизации и сродство к электрону электроположительных и электроотрицательных компонентов. Так, для Na l [c.17]

Вероятно, это понимали и физики времен установления закона сохранения энергии. Так, еще в 1842 г. Уильям Гров одним из первых разделил силы на движение, теплоту, свет, электричество, магнетизм и химическое сродство — силу стремления химических элементов к взаимодействию Г ельмгольц и Гиббс позже показали, что химическое сродство определяется свободной энергией системы, то есть той частью полной энергии ее, которую можно превратить в работу в данных условиях окружающей среды. Майеровы силы — гравитационную, механическую, тепловую, магнитную, электрическую, химическую — Гельмгольц, как мы видели, сгруппировал в напряженные и живые , рассмотрев, кроме перечисленных, еще и упругостную. Ранкин применяет другую терминологию — делит энергию на потенциальную и актуальную и добавляет к видам Гельмгольца лучистую теплоту , свет, статическое электричество . Интересно, что через 100 лет в знаменитых фейнмановских лекциях прибавляется только ядерная энергия и энергия массы ... [c.126]

Взаимодействие металла с элементарными газами. Мерилом сродства металла с газами служит значение свободной энергии реакций взаимодействия между ними. Для этой же цели может быть приближённо принята теплота взаимодействия. По мере утраты металлических свойств и возникновения металлоидных особенностей металлы обнаруживают всё меньшее сродство к элементарным газам. [c.173]

В работах Т. Де Донде указанные затруднения преодолеваются введением новой функции состояния — сродства, непосредственно характеризующего химическую реакцию и тесно связанного с ее термодинамической необратимостью. С помощью этой функции рассчитывается некомпенсированная теплота или связанное с протеканием химической реакции возрастание энтропии. Для количественного описания химического процесса Т. Де Донде вводит понятие степени полноты реакции . При этом состояние рассматриваемой системы определяется двумя физическими переменными (например, 7 и У или 7 и Р) и по существу химическими переменными — параметрами каждый из которых относится к одному из возможных в рассматриваемой системе физико-химических процессов. Понятие степени полноты реакции имеет широкий смысл и может быть использовано для описания не только химических, но и других процессов, в частности фазовых превращений, которые формально можно представить с помощью сте-хиометрических уравнений, а также процессов типа порядок — беспорядок в твердых растворах, для которых записать химическое уравнение не представляется возможным. Как видим, круг вопросов, рассматриваемых методом Де Донде, необычайно широк. Для указанных выше процессов непосредственный расчет возрастания энтропии неизбежно приводит к введению понятия сродства, которое всегда имеет тот же знак, что и скорость реакции, и может рассматриваться как движущая сила протекающего в системе процесса. [c.10]

Представляя физико-химикам термодинамическую теорию сродства, мы убеждены в пользе этой обобщающей работы. Систематическое изложение различных понятий, на которых основаны теория координаты реакции, некомпенсированная теплота, сродство, рассматриваемое как функция мгновенного состояния системы, и т. д., должно не только сводиться к большей формальной четкости в обсуждении и толковании результатов эксперимента, но и вести к развитию тех областей цауки, в которых требуется особенно тщательный термодинамический подход. [c.13]

Можно рассматривать (4.67) и (4.70) как строгие выражения принципа Бертло. Теплоты реакции Гут и Грт хорошо аппроксимируют сродство только в том случае, когда членами и Т(д5/д1)-рт можно пренебречь, т. е. [c.42]

Томсон и Бертло высказали предполои ение, что за меру химического сродства можно принять количество тепла, которое выделяется в результате реакции. Спыт показывает, что принцип Томсона и Бертло справедлив не во всех случаях. Существуют и такие химические реакции, которые протекают самопроизвольно, но сопровождаются поглощением теплоты. [c.152]

Литий легко реагирует при повышенных температурах с га.погенами. образуя соответствующие галогениды. Сродство лития к галогенам выявляется теплотами образования его галогенидов. Из всех фторидов щелочных металлов фторид лнтия имеет самую большую теплоту образования. Эта аномалия исчезает с увеличением размера иона галогена. Так, теплоты образования бромидов и иодидов щелочных металлов возрастают с увеличением атомного веса щелочного металла, т. е. они отражают усиление металлических свойств от лития к цезию. [c.360]

Реальные металлы и сплавы благодаря существованию силового поверхностного поля, обусловленного ненасыщенностью связей наружных атомов решетки, в нормальных условиях покрыты слоем адсорбированного газа. Характер связи атомов или молекул газа с атомами металла в значительной степени зависит от химического сродства взаимодействующих элементов. Сравнительно слабая связь атомов благородных и некоторых других газов с поверхностью металла объясняется действием только ван-дер-ваальсовых сил. Г азы, удерживаемые поверхностью металла таким образом, называются физически адсорбированными. Толщина слоя физически адсорбированного газа может намного превышать размер молекулы. Теплота физической адсорбции близка к теплоте конденсации соответствующего газа и составляет обычно десятки килоджоулей на моль (несколько тысяч калорий на моль) и практически не зависит от природы подложки. Поскольку заметная физическая адсорбция обычно наступает ниже 0°С, сублимация даже наиболее легкоплавких металлов не может заметно зависеть от физически адсорбированных газов. , [c.428]

Основным критерием оценки степени химического сродства между основами паяемого металла А и припоя В или между компонентами, вводимыми в припой, в первом приближении служит температура плавления или разложения соответствующего химического соедииеиия . в большей степени его характеризует теплота сублимации [30]. Вблизи температуры плавления или разложения химических соединений скорость их роста резко затормаживвет-ся [3]. [c.83]

Металлы и неметаллы с очень большим сродством к кислороду (ДЯ 298 1 >840 кДж/моль О ) и большой теплотой окисления. К ннм относятся кремний, алюмиинй, титан, цнрконнй, магний, бериллий, литий, бор. Их окислы весьма стабильны и не восстанавливаются при иагреве металлов до температуры их плавления. [c.89]

Окисление легкоплавких металлов. Особенности окнслсння легкоплавких металлов — основ припоев н некоторых их компонентов — обусловлены прежде всего значением теплоты образования нх окислов. По этому важнейшему признаку наименьшим сродством к кислороду обладают индий, ртуть слабым — висмут, свннец, кадмий, германии, а также сурьма и галлий большим сродством — олово и цинк. [c.93]

Приведем несколько выдержек из писем Гесса к Берцелиусу, относящихся к его исследованиям по термохимии, которые нами заимствованы из гл. 3 сочинения Ю. И. Соловьева Герман Иванович Гесс . Гесс первый высказал мысль о том, что количество выделяющейся теплоты при реакции может служить мерой степени химического сродства. Эта мысль была высказана Гессом в 1831 г. в первом издании его учебника Основания чистой химии . [c.539]

Метод металлотермии основан на большем химическом сродстве исходного металла к неметаллу (ки <5лоро-ду, сере, галогену), чем у получаемого, точнее, на большей прочности образующихся новых связей. Для практического осуществления метода необходима достаточная величина теплового эффекта реакции (Q ккал), равная по закону Гесса разности между теплотами образования д ккал) полученного и исходного соединений. Так, для 1-го примера [c.50]

Однако этот принцип оказался непригодным для решения поставленной проблемы. Дело в том, что наряду с экзотермическими реакциями существуют реакции эндотермические, при которых теплота не выделяется, а поглощается по Томсону и Бертло, это соответствовало бы отрицательному химическому сродству, что бес смысленно. [c.228]

Известно, что микротвердость шлифующих материалов с повышением темпер11туры резко снижается. Возрастает степень абразивного изнашивания зерен. При высоких скоростях температура зерен может превысить температуру заготовки вследствие интенсивного отвода теплоты от ее поверхности в глубину и малой теплопроводности абразивного материала. В результате твердость обрабатываемого металла может превысить твердость абразивных зерен и даже алмаза, вследствие чего на их поверхности наблюдаются царапины. Другая причина изнашивания абразивных зерен - диффузия. Высокая температура шлифования, доходящая до температур плавления шлифуемого материала, контактирование абразивных зерен с почти ювенильными поверхностями, химическое сродство между контактирующими материалами интенсифицируют процессы диффузии. Например, карбид кремния может вступать в интенсивное химическое взаимодействие с никелем при температуре 1307 К и с железом при температуре 1330 К. При таких же температурах в химические реакции с углеродом стали может вступать электрокорунд. [c.124]

В атмосфере перегретого пара набухание катастрофически падает. Также значительна теплота понижения упругости пара, особенно в присутствии гигроскопических веществ. Процесс набухания целлюлозы в воде, а следовательно и выделения тепла протекает в наибольшей степени в начальной стадии поглощения воды, что следует из термодинамич. определений свободной энергии сродства воды к целлюлозе по аналогии можно считать, что то же происходит и при набухании в условиях зрельника можно думать, что и теплота химич. реакции наибольшая в начале 3. в зрельнике. Эти источники выделения тепла вызывают местный перегрев пара и ткани, к-рый в силу неравномерной циркуляции пара в зрельнике не отражается на термометре у стенки аппарата только при остановах хода ткани темп-ра у стенок растет за счет выравнивания атмосферы. Разность темп-р между петлями ткани и у стенок при черноанилиновом плюсе достигает 15—20°, что согласуется с результатами ориентировочных [c.207]

Высший окисел золота обладает амфотерными свойствами. В низших степенях окисления серебро и золото (подобно меди) являются основаниями, причем свойства, характерные для оснований, более слабо выражены у золота. Параллельно с этим цри увеличении ат. веса понижается сродство к кислороду, мерой чего является приведенное выше изменение теплот образования окислов. Осаждение иа растворов также происходит тем легче, чем выше ат. вес. Так напр., ряд восстановителей дает металлич. осадки золота и серебра, в то время как другие до металлич. состояния восстанавливают только золото (сероводород). Понижение химич. активности металлов I и VIII групп периодич. системы идет параллельно с изменением их положения в электрохимическом ряде напряжений. Физические константы золота, серебра и для сравнения меди приводятся в табл. 2. [c.416]

После сварки сталей аустенитного класса возможно развитие меж-кристаллитной коррозии в шве и околошовной зоне в результате вьще-ления под влиянием термического цикла по границам зерен карбида хрома. Такой металл теряет коррозионную стойкость, в коррозионной среде появляются трещины. Во избежание трещин следует вводить в металл титан или ниобий, обладающие большим сродством к углероду, чем хром, или уменьшать время пребывания металла в интервале температур 550-650 °С в результате увеличения скорости охлаждения (т.е. использовать более жесткий режим сварки), изменяя условия ввода теплоты в изделие и тепловую эффективность дуги. [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...