Закон сохранения массы и энергии

Законы сохранения массы и энергии [c.62]

Такое математическое описание представляет собой систему уравнений, выражающих для выбранных процесса и аппарата законы сохранения массы и энергии — материальные балансы по отдельным химическим веществам, балансы тепла и кинетической [c.77]

Первыми двумя законами сохранения, установленными в науке, были законы сохранения массы и энергии. В физических законах движения, кроме того, часто используется закон сохранения импульса (количества, движения). В ядерных реакциях может происходить взаимопревращение массы и энергии, но их сумма обязательно должна сохраняться. Ядерная энергия получается только за счет исчезновения массы соотношение между массой и энергией было установлено Эйнштейном и носит его имя. Согласно соотношению Эйнштейна, = тс , где -энергия, т - соответствующая ей масса, а с - скорость света. В ядерных реакциях также происходит сохранение заряда. Когда ядро изотопа углерода-14 распадается с образованием ядра азота-14, это сопровождается испусканием электрона (происходит так называемый бета-распад) [c.96]

Этот закон представляет собой частный случай более общего закона сохранения массы и энергии, впервые сформулированного М. В. Ломоносовым. [c.70]

Основной материал первых шести глав перестроен и преподносится в более логической и легче усвояемой последовательности. Хотя эти главы формально не отделены от остальной части книги, в действительности они составляют единый учебный цикл, где вводятся качественные представления химии об атомах и молях, стехиометрии, теплоте реакций, газовых законах и молекулярно-кинетической теории, химическом равновесии и кислотно-основном равновесии. Эти главы были вновь продуманы и переписаны одним из авторов как единое целое, с включением большего числа примеров и упражнений, которые даются в конце каждой главы. Представление о моле, правила составления химических уравнений и общие представления о стехиометрии теперь вводятся в первых двух главах, что позволяет студентам своевременно подготовиться к проведению лабораторных работ. В то же время стехиометрия, которая может показаться одним из скучнейших разделов химии, а также понятие о теплоте реакций представлены как иллюстрации к одному из важнейших физических принципов-закону сохранения массы и энергии. Длинная, но важная глава [c.9]

Для каждого элемента (подсистемы) ХТС на основе законов сохранения массы и энергии можно составить систему уравнений материальных и тепловых балансов, включающих следующие независимые уравнения [c.39]

Итак, энергия диссоциации молекулы С1 эквивалентна лишь пяти миллионным частям массы электрона. Химические реакции обычно сопровождаются энергетическими эффектами в несколько электронвольт, тогда как ядерные энергии относятся к диапазону миллионов электронвольт. 1 МэВ на молекулу эквивалентен 96,5 млн кДж моль , что находится далеко за пределами энергии всех химических реакций. Это объясняет, почему в химических реакциях можно пользоваться двумя независимыми законами сохранения-массы и энергии. Взаимные превращения этих свойств материи в химических реакциях неразличимы. В отличие от этого для ядерных реакций взаимные превращения массы и энергии-дело совсем обычное здесь следует пользоваться более общим законом сохранения массы и энергии. В любой ядерной реакции сумма энергии и произведения массы на величину (с-скорость света) для всех реагирующих частиц и их окружения не изменяется в процессе реакции. [c.410]

Закон сохранения массы и энергии в покоящейся системе означает, что они могут превращаться внутри системы (т. е. выступать в различных формах), но совокупности их остаются неизменными. Рассмотрим сначала такую систему, в которой не происходят химические реакции. Если в системе имеется несколько компонентов к и только одна фаза (ф = 1), то, согласно закону сохранения массы, сумма масс всех компонентов должна быть равна массе всей системы т [c.45]

Каждой дуге материального или теплового потокового графа ХТС можно сопоставить неотрицательное число РР (е), которое равно значению одного тина обобщенного материального или теплового потока системы. Величину IV (е) назовем потоком по дуге е данного графа. Для каждой промежуточной вершины материального или теплового потокового графа ХТС на основе законов сохранения массы и энергии можно записать уравнение вершин для потоков по дугам графа [c.133]

Из законов сохранения массы и энергии следует, что в обоих балансах величина, поступающая в систему, должна быть равной сумме величин, покидающих систему и остающихся в ней. [c.149]

Ниже будут подробно описаны некоторые модели химических реакторов. Все они основаны на фундаментальных законах сохранения массы и энергии. Эти законы приводят к моделям в виде дифференциальных уравнений, каждое из которых содержит первые производные по времени и первые или вторые производные по координатам (в зависимости от геометрии реактора и от физического механизма процесса). Численное решение этих уравнений явилось значительным вкладом в понимание свойств химических реакторов. Однако такая информация полезна, но недостаточна. Инженеру необходимо иметь возможность описать набор решений для некоторой области граничных условий или параметров. В принципе, такие результаты может дать и численное решение, но на практике оказывается, что эти расчеты требуют слишком много машинного времени. Поэтому полезно иметь сведения о так называемой структуре решения. Ясно, что аналитические или качественные методы и методы численного решения не являются взаимоисключающими. В конечном счете качественные оценки облегчают расчеты на ЭВМ, и наоборот. [c.13]

В основе всех законов сохранения лежит общая идея когда нам известно, чего не может произойти, мы может лучше предсказать, что будет происходить. Для химиков наиболее важными являются законы сохранения массы и энергии, и все расчеты, приведенные в данной главе, основаны на применении следствий из этих законов. [c.98]

Каждое химическое уравнение символизирует собой законы сохранения массы и энергии нри химических реакциях, которые могут быть объединены в следующей уточненной формулировке. Суммарные масса и энергия объектов, вступивших в реакцию, всегда равны суммарной массе и энергии продуктов реакции. Среди исходных обьектов и нродуктов химических реакций могут быть, очевидно, не только вещества, но и излучение энергии. [c.13]

На основе законов сохранения массы и энергии для всей ХТС в целом можно записать общее уравнение вершин-источников и вершин-стоков материального или теплового потокового графа системы [c.134]

Пример 1. Математическое описание нестационарных процессов, происходящих в ректификационной колонне, основывается на уравнениях материального и теплового балансов, являющихся количественным выражением закона сохранения. Однако в отличие от анализа статических свойств объекта здесь закон сохранения массы и энергии как равенство входных и выходных потоков ве сохраняется. При протекании процесса происходит накопление массы и энергии, т. е. [c.347]

Проточные реакторы с перемешиванием, как и любые другие реакторы, принято рассчитывать, используя анализ стационарных состояний. При этом законы сохранения массы и энергии используются совместно с выражениями скорости реакции для того, чтобы добиться, как иногда говорят, баланса между входом и выходом изучаемой системы, т. е. предполагается, что временная зависимость достаточно слабая и ею можно пренебречь. Однако идея массового и энергетического балансов сама по себе не гарантирует единственности набора условий, и инженер должен понимать, что при некоторых сочетаниях параметров системы на различных уровнях могут существовать режимы работы реактора, совершенно отличные от тех, которые предполагались. Основание для такого утверждения вполне естественно вытекает из исследования моделей систем, описанных в гл. I. [c.26]

Процессы химической технологии связаны с разнообразными физическими и химическими явлениями. Однако большинство этих процессов характеризуется сравнительно ограниченным числом физических законов. Применение основных законов физики к изучению процессов химической технологии составляет теоретическую основу курса Процессы и аппараты . Так, на законах сохранения массы и энергии основаны материальный и энергетический балансы. Для большинства процессов весьма важное значение имеют законы, характеризующие условия равновесия процессов, а также законы, описывающие изменения в системах, не находящихся в равновесии. [c.19]

ПО всех расчетах, связанных с физическим или химическим пре-вращением вещества, используются основные законы сохранения массы и энергии. Формулировка этих законов приводится во многих учебниках по химической технологии например, они рассмотрены очень подробно в монографии Берда, Стюарта и Лайтфута . При изучении химических реакторов указанные законы чрезвычайно важны они будут постоянно применяться в этой книге. [c.19]

Технологический расчет оборудования проводят в определенной последовательности. Сначала на основе законов сохранения массы и энергии составляют материальный и энергетический балансы. [c.12]

Эти задачи определяют содержание и последовательность расчетов. Исходным этапом являются расчет и анализ статики процесса, т. е. рассмотрение данных о равновесии, на основе которых определяют н а -правление и возможные пределы осуществления процесса. Пользуясь этими данными, находят предельные значения параметров процесса, необходимые для вычисления его движущей силы (см. ниже). Затем составляют материальные и энергетические балансы, исходя из законов сохранения массы и энергии. Последующий этап представляет собой расчет кинетики процесса, определяющей его скорость. По данным о скорости и движущей силе при выбранном оптимальном режиме работы аппарата находят его рабочую поверхность или объем. Зная поверхность или объем, определяют основные размеры аппарата. [c.15]

Взаимосвязь массы и энергии. Законы сохранения массы и энергии до начала XX в. рассматривались независимо друг от друга, поскольку вещество и энергия считались не связанными друг с другом категориями. Но в 1905 г. Альберт Эйнштейн показал, что энергия Е и масса т связаны соотношением [c.8]

Таким образом, каждое химическое уравнение символизирует собой законы сохранения массы и энергии при химических реакциях, [c.8]

Закон сохранения массы и энергии. Этот закон относится к числу фундаментальных законов природы. [c.18]

Существование прямоугольника или, в общем случае, цикла без контакта, охватывающего все положения равновесия, допускает простую физическую интерпретацию, связанную с законами сохранения массы и энергии Следствием этих законов яв ляется ограниченность переменных х и у, характеризующих состояние реактора. В самом деле, из закона сохранения массы следует, что при протекании иеавтокаталитических реакций безразмерная концентрация х не может превосходить Хо — значения атой величины на входе в реактор, а из закона сохранения энергии — невозможность значений безразмерной температуры у, равных бесконечности. Но в этом случае изображающая точка на фазовой плоскости реактора не может удаляться в бесконечность, наоборот, она должна покидать удаленные части фазовой плоскости. [c.84]

Такое математическое описание представляет собой систему уравнений, выражающих для выбранных процесса и аппарата законы сохранения массы и энергии — материальные балансы по отдельным химическим веществам, балансы тепла и кинетической. энергии потока. Эти балансы записывают для элементарных объемов аппарата, поэтому полученные математические описания представляют собой систему дифференциальных уравнений в частных или полных Ароизводных и лишь иногда — систему алгебраических уравнений. [c.53]

Различают детерминированные и статистические модели. Математическое описание детерминированной модели представляет собой совокупность уравнений, определяющих взаимосвязь входных и выходных переменных состояния объекта моделирования с Зачетом конструктивных и режимных параметров процесса. К их числу относятся уравнения, отражающие общие физические законы (например, законы сохранения массы и энергии), уравнения, оаисывающие отдельные элементарные процессы, протекающие в [c.13]

Одним нз приемов выявления ошибок в алгоритме является контроль ио физическому смыслу получаемых результатов. В задачу вводятся дополнительные условия, которым должны удовлетворять результаты решения. Эти условия могут отражать дополнительные связи между искомыми переменными задачи, но непосредственно в алгоритме решения не использоваться. Например, ограничение на сумму невязок правых и левых частей при решении системы уравнений, равенство единице суммы концентраций компонентов, положительное значение времени пребывания вещества в реакторе, выполнение уравнений закона сохранения массы и энергии и т. д. При решении задачи эти дополнительные условия проверяются и в случае их нарушения вычислеиня прекращаются. [c.42]

К числу основополагающих теорий в химии относятся атомномолекулярная теория, закон сохранения массы и энергии, периодическая система, теория химического строения, химическая термодинамика и химическая кинетика. [c.8]

Аннигиляция — взаимоуничтожение. Этот термин не следует понимать слишком буквально, так как процесс аннигиляции подчиняется законам сохранения массы и энергии. [c.76]

Систематическое изучение количественных соотношений между составом веществ и физическими свойствами началось в XVIII в. Основополагающими в этой области являются труды М. В. Ломоносова и А. Лавуазье. М. В. Ломоносов в 1748 г. сформулировал закон сохранения массы и энергии. Он же первый сформулировал основную задачу физико-химического анализа как установление зависимости свойств от состава системы для выяснения природы составляющих ее частей . К сожалению, труды М. Е5. Ломоносова оставались долгое время неизвестными и были опубликованы Б. Н. Меншуткиным лишь в 1904 г. [c.265]

Фундаментальные теории и законы химии. К числу основополагающих обобщений химии и естествознания относятся атомномолекулярная теория, закон сохранения массы и энергии. Периодическая система и теория химического строения. [c.8]