Химический ая реального газа

Такой вид равновесия имеет место при дистилляции. В смеси реальных газов химический потенциал любого компонента является функцией общего давления, состава и температуры [8] [c.136]

Когда известны значения постоянных сил е и а для молекул какого-нибудь вещества, можно рассчитать некоторые величины (например, постоянные в уравнении состояния реального газа, коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии), характеризующие физико-химические свойства этого вещества. [c.71]

Настоящая книга в основном посвящена разработке модели ступени центробежного компрессора, которая является ключевой при создании модели компрессорной системы и позволяет рассчитать ее характеристики при сжатии реальных газов с различными термодинамическими свойствами для различных режимов работы и способов регулирования производительности. Особенно большое значение это имеет при проектировании центробежных компрессоров для химической и нефтеперерабатывающей промышленности, где используются смеси реальных газов произвольного состава. Для полученных алгоритмов разработана и отлажена на ЭВМ система процедур для расчета термических и калорических параметров реальных газов, которая используется при обработке опытных данных и математическом моделировании характеристик центробежных компрессоров. Приведены эффективные методы аппроксимации и интерполяции для использования опытных данных в математической модели. В виде отработанных программ они могут сразу применяться в расчетной практике. [c.4]

Уравнение для химического потенциала компонента в неидеальном растворе газов, т. е. в смеси реальных газов, может быть найдено тем же путем, что и уравнения для идеального раствора, но в уравнении (V, 21) следует учесть зависимость и от V [см. уравнение (IV, 34)], а в уравнении (V, 22)—зависимость 5 от V [см. уравнение (IV, 42)]. Конкретный вид этих уравнений должен быть найден из уравнений состояния смеси реальных газов, в которой поведение компонента отличается от его поведения в индивидуальном состоянии. [c.181]

Уравнения состояния смесей реальных газов в тех немногих случаях, когда они найдены и точно отражают свойства смесей, очень сложны и имеют характер эмпирических уравнений. Использование этих уравнений привело бы к крайне сложным выражениям для химического потенциала. Кроме того, для большинства газовых смесей уравнения состояния неизвестны. Поэтому химические потенциалы и некоторые другие свойства реальных смесей газов и жидких растворов находят, применяя метод летучести (см. стр. 131). [c.181]

В расчетах химических реакций реальных газов пользуются преимущественно полуэмпирическими уравнениями состояния [c.38]

Отметим, что летучесть — расчетная величина и заменяет давление в уравнении химического потенциала (г. По определению, для индивидуального вещества химический потенциал равен энергии Гиббса 1 моль вещества О. Если температура постоянна, то как это следует из соотношений, приведенных в табл. 2, для 1 моль реального газа [c.39]

Описание условий фазового и химического равновесия через химические потенциалы имеет недостатком то, что эти величины не поддаются непосредственному измерению. Поэтому для получения расчетных соотношений необходимо выразить их через параметры состояния системы. Такой подход термодинамически обоснован при рассмотрении идеальных систем, когда имеются уравнения состояния. Однако для реальных систем до настоящего времени отсутствует общепринятое уравнение состояния реального газа в связи с чем вывод соотношений для термодинамических функций и описания условий равновесия крайне затруднен. С использованием функции фугитивности условие равновесия реальных систем выражается как [c.100]

Химический потенциал реального газа [c.223]

Для реального газа в смеси с другими газами химический потенциал представится уже в таком виде при замене Р на f [c.224]

Одним из самых старых и простых подходов к проблеме составления уравнения состояния реального газа является квази-химический, который может быть сформулирован следующим образом. Каждый газ можно рассматривать как идеальный, представляющий собой смесь групп молекул. Таким образом, эффективное число молекул будет равно числу групп молекул. [c.65]

Химический потенциал идеального и реального газов. Летучесть [c.124]

Химический потенциал реального газа можно вычислить двумя способами. Первый способ состоит в том, что для решения уравнения (II, 170) объем газа выражают через давление, используя одно из уравнений реального газа. Наиболее удовлетворительные результаты дает уравнение Битти-Бриджмена (для одного моля) [c.125]

Если реакция протекает в смеси реальных газов, то уравнение изотермы химической реакции с учетом (II, 181) и (II, 182) имеет вид [c.133]

Если при изменении состояния газовой смеси ее компоненты не подвергаются конденсации и не вступают в химическую реакцию, давление, удельный объем и абсолютная температура смеси связаны между собой уравнениями состояния для идеальных или реальных газов. Чтобы воспользоваться ими, нужно знать для смеси величину газовой постоянной и коэффициентов сжимаемости. При отсутствии табличных данных они вычисляются. [c.11]

При высоких давлениях газ не подчиняется уравнению Менделеева — Клапейрона. В этом случае объем является сложной функцией давления, вид которой можно найти на основе экспериментального изучения свойств газов при высоких давлениях. Чтобы сохранить для реальных газов простую форму уравнений в выражениях изобарного и химического потенциалов, подставляют вместо давления величину f, называемую летучестью (фугитивностью), зависящую от параметров состояния [c.32]

Аналогичным путем можно получить выражение химического потенциала реального газа, в которое вместо давления (уравнение II. 17) введена летучесть (или активность) (способов вычисления этих величин не касаемся) [c.32]

Идеальные газы состоят из атомов или молекул, которые по определению не взаимодействуют между собой и способны обмениваться энергией и импульсом только при соударениях друг с другом. В отличие от идеальных газов молекулы реальных способны взаимодействовать между собой, вследствие чего реальные газы всегда неидеальны. На достаточно больших расстояниях (по сравнению с молекулярными размерами) между молекулами неидеальных газов действуют силы притяжения, а на малых — силы отталкивания. Эти межмолекулярные взаимодействия называются ван-дер-ва-альсовыми взаимодействиями. Благодаря им неидеальные газы могут изменять свое фазовое состояние — например, сжижаться или переходить в твердое состояние при понижении температуры. Межмолекулярные взаимодействия оказывают влияние на химический процесс и на равновесные состояния. Точный учет межмоле-кулярных взаимодействий очень труден, поэтому в химической термодинамике разработан формализованный подход к описанию химических процессов с реальными газами, который может быть применен к любым газам с любым характером взаимодействий. Описание этого подхода приведено в следующих подразделах этой главы. [c.86]

Итак, химический потенциал реального газа равен [c.98]

Химические равновесия в реальных газах [c.98]

Величина выраженная через равновесные парциальные давления в идеальной газовой смеси, есть функция только температуры и не зависит от суммарного давления и парциальных давлений веществ в исходной смеси, т. е. от относительных исходных количеств веществ. Отметим, что величина Кр для равновесной смеси реальных газов зависит от давления. Очевидно, поскольку значение константы равновесия реакции не является произвольным, выбор стандартного состояния для нуля химического потенциала зависит от природы реагирующих веществ в том случае, когда имеется возможность химического взаимодействия между составляющими смеси. В силу этого соображения приведенный выше вывод не выдерживает критики, и поэтому представляет определенный интерес другой вывод закона действия масс, который не требует привлечения стандартных состояний. [c.241]

Адсорбционные явления на поверхности твердого тела относят к физической адсорбции, если молекулы адсорбата сохраняют свою индивидуальность, а силы адсорбции аналогичны силам Ван-дер-Ваальса в реальных газах, или к химической адсорбции, если адсорбируемая молекула образует с твердым телом химическое соединение, что сопровождается обменным взаимодействием, включающим и межионное взаимодействие. Согласно Леннард- [c.332]

Поскольку уравнения химического потенциала в различных случаях сходны [например, (7.7) для реального газа, условие равновесия (7.11) приводит к уравнению закона действующих масс [c.128]

Так же как и в случае реального газа, удобно сохранить внешний вид формулы химического потенциала и для неидеального раствора. Тогда все термодинамические зависимости, полученные для идеального раствора, сохранят свой вид для любого раствора. С этой целью вводится термодинамическая величина, называемая активностью. [c.182]

ДАЛЬТОНА ЗАКОНЫ — 1) Давление смеси газов, химически не взаимодействующих между собой, равно сумме их парциальных давлений. Закон справедлив только для идеальных газов, может быть приближенно применим и для реальных газов при невысоких температурах. 2) При постоянной температуре растворимость каждого из компонентов газовой смеси в растворе прямо пропорциональна его парциальному давлению над жидкостью и не зависит от общего давления смеси и содержания других компонентов в данном объеме (т. е. каждый газ растворяется так, как если бы он находился один в данном объеме). Второй Д. 3. является дополнением к закону Генри, согласно которому растворимость индивидуального газа прямо пропорциональна его давлению. Закон справедлив для идеальных газов, его можно при- [c.82]

Для реальных газов найти аналитическую зависимость энтропии (а следовательно, и химического потенциала) от давления невозможно. Поэтому используют метод активностей, предложенный Дж. Льюисом. В этом методе вместо давления вводится величина летучести, или фугитивности f, а для растворов — активности, которая отличается от давления на множитель, называемый коэффициентом активности летучесть имеет размерность давления, у — величина безразмерная [c.106]

Для химического потенциала реального газа вместо (3.20) в соответствии с методом активностей записывают [c.105]

Реальный газ состоит из молекул, которые хаотически движутся, сталкиваются и обмениваются энергией при столкновении. От молекул, их числа, движения и взаимодействия зависят такие характеристики газа, как теплоемкость, вязкость, теплопроводность, коэффициент диффузии, число двойных и тройных столкновений. Реальные молекулы построены определенным образом из атомов, обладают поступательной, вращательной и колебательной энергиями, взаимодействуют друг с другом на близких расстояниях (притягиваются или, наоборот, отталкиваются), занимают некоторый объем, составляющий часть общего объема. Многие физические свойства разреженных газов, в том числе такие, от которых зависит скорость химической реакции, хорошо описываются математической моделью идеального газа. [c.56]

Если вначале объектами исследований в химической термодинамике были только простейшие случаи (идеальные газы и идеальные растворы), то в дальнейшем достижения химической термодинамики удалось распространить на более сложные реальные системы. В этом направлении наибольшие заслуги принадлежат Я. Д. Ван-дер-Ваальсу, предложившему ныне широко известное уравнение состояния реального газа, и Дж. Льюису, разработавшему общее учение о неидеальных системах. [c.7]

О д н о к о м п о н е н т н ы й р е а л ь н ы ii газ и компонент смеси реальных газов. Для вывода формулы химического потенциала в реальном ra- je имеется два способа. Во-первых, можно вести рассуждение так я е, как и для идеального газа, но при интегрировании пользоваться не уравнением Менделеева — Клапейрона, а каким-либо эмпирическим уравнением состояния. Этот способ применялся до 20-х годов нашего века. Помимо трудностей, связанных с интегрированием, этот способ неудобен еще и потому, что не существует универсального уравнения состояния реального газа. Поэтому для каждого реального газа получается свое выражение для химического потенциала. [c.58]

Практически вся современная термогазодинамика турбомашин, в том числе и центробежных компрессоров, основана на этом уравнении. Однако в химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, в холодильной технике сжимаемые газы или меси газов часто существенно отличаюгся от идеального. Их термические свойства уже не могут быть описаны уравнением (1.1). Для них применяют уравнения состояния реальных газов или их смесей, часто имеющие гораздо более сложный вид. [c.6]

Примепеинс каждого из уравнений определяется характером поставленной задачи и требуемой точностью расчетов. При расчете процессов сжатия перегретого пара при средних и малых давлениях и илотиостях, не превышающих критической плотности, инженерная точность вполне может быть обеспечена с помощью уравнений Битти—Бриджмена, Старлинга, БВР. Существенным преимуществом этпх уравнений является возможность расчета параметров смесей реальных газов, которые часто являются рабочими веществами компрессоров в химическом и нефтехимическом производствах. Если необходима высокая точность расчетов, то применяют уравнения Боголюбова—Майера, Клёцкого и др. Отметим, что по существу почти псе известные уравнения состояния являются математическими аппроксимациями двумерных термодинамических поверхностей, описывающих термические свойства реальных газов. Поэтому точность р—V—Г-зависимостей определяется главным образом степенью полинома, который входит в уравнение состояния. Так, уравнение Битти—Бриджмена является уравнением третьей степени по температуре и плотности, уравнение БВР — пятой степени по плотности и третьей степени по температуре, уравнение Старлинга — пятой степени и по плотности и по температуре. В некоторых случаях таких значений степени недостаточно для получений нужной точности, тогда принимают уравнение Боголюбова—Майера, которое теоретически представляет собой бесконечный ряд по степеням температуры и плотности. Однако на практике даже для прецизионного описания термических свойств редко приходится применять степени выше восьмой. [c.18]

Сравнение уравнений для химического потенциала компонентов реального раствора (VI, 3) [>. = ° T)+RT 1пр /Р](пар—идеальный газ) и (VI, За) (Г)+7 Г1п/ //1 (пар-реальный газ) с уравнением для химического потенциала компонента в идеальном растворе (VI, 13) ц,.= д°(7 )+/ Т1пл показывает, что отношение (или / ]) играет такую же роль в уравнениях для реального раствора, что мольная доля компонента л ,—в уравнениях для идеального раствора. Это отношение называется термодинамической активностью компонента раствора (или, сокращенно, активностью компонента) н обозначается через О . Таким образом, в том случае, когда пар—идеальный газ [c.207]

Закон действия масс можно вывести из уравнения (VIII, 6), если химические потенциалы выразить как функции концентраций, парциальных давлений и т. п. компонентов, участвующих в реакции. Соответствующие функции определяются уравнениями (V, 26), (V, 26а) и (V, 266), если компоненты являются идеальными газами, или уравнением (V, 27), если компоненты—реальные газы. Для растворов химический потенциал в уравнении (VIII, 6) заменяется уравнениями (VI, 13) для идеальных растворов или (VI, 24) для реальных растворов. [c.264]

Реальная газовая смесь. Для реальных газов, подставив в (1.186) выражения химического потенциала (1.22) и учитывая уравнения для константы равновесия Kf (1.28а), имеем прш Г, р — onst [c.29]

Однако проще другой метод рассмотрения термодинамических свойств реальных газов. Он основан на введении новых термодинамических величин — фугитивности (рассеиваемости) и активности. Мы познакомимся здесь только с некоторыми основными понятиями и величинами, используемыми в этом методе. Систематическое изложение его дается в курсах химической термодинамики. [c.233]

Соотношения (2.6) и (2.10), полученные для смесей идеальных газов, не позволяют найти зависимость константы скорости реакции от давления, так как от давления не зависят константы равновесия Кр или Кс)- Зависимость константы скорости от давления может быть найдена, если применить (2.6) или (2.10) к идеальной смеси реальных газов. В реальных газах при достаточно высоких давлениях, когда их свойства не подчиняются закону идеального газа, вместо давления газа рассматривается его фугитивность /. Отношение фугитивности к давлению называется коэффициентом фугитив-ности 7 и характеризует отклонение газа от идеального состояния (для идеального газа / = р и 7 = 1). При низких давлениях 7 близок к единице, а при высоких давлениях может достигать больших значений (например, для этилена при 150 °С и давлении, близком к 3,6-10 Па, 7 13,5 [4]). Приближенная зависимость константы скорости реакции от давления может быть получена, если рассмотреть химическое равновесие реакции между реальными газами, а затем полученное выражение применить к процессу перехода реагирующей системы в активированное состояние. Тогда, используя (2.10), найдем [c.25]

Другой способ вычисления химического потенциала реального газа предложил Льюис. При этом используются те же выражения, что и для вычисления хи.мического пот ициала чистого идеального газа, но вместо давления в них подставляют переменную — летучесть или фугитивность / (1иёас 1у — летучесть) [c.125]

При высоких давлениях, нрименяющи.хся, наприме ), при синтезе химических продуктов, учет свойств реальных газов при расчете ко.мпрссссра совершенно необходим. [c.340]