Химическое равновесие и тепловой закон

Для полной характеристики химической реакции необходимы тер.модинамические и кинетические данные. Термодинамические характеристики реакции синтеза аммиака обстоятельно исследованы. Известны также зависимости константы химического равновесия, тепла реакции и термодинамического потенциала реакции (свободной энергии) от температуры и давления, а также от состава газовой смеси. Теоретические данные и экспериментальные измерения хорошо согласуются в области наиболее часто применяемых давлений (ниже 600 ат). Иначе обстоит дело с кинетикой реакции. Кинетические характеристики определяются путем измерения скорости реакции, зависящей от изменения концентрации прод жта во времени (в различных условиях), и путем установления механизма реакции. Законы химической кинетики в гомогенной системе часто можно точно выразить математически для многих хи.мических реакций доказано хорошее совпадение результатов вычислений с экспериментальными данными. В зависимости от количества молекул, принимающих участие в реакциях, они подразделяются на MOHO-, ди- и тримодекулярные, или на реакции первого, второго и третьего порядка, так как скорость реакции пропорциональна произведению концентраций. [c.505]

В середине прошлого века М. Бертло на основании большого числа определений тепловых эффектов химических реакций выдвинул принцип, согласно которому химическое сродство определяется количеством тепла, выделяющегося при реакции. Из принципа Бертло следует, что самопроизвольно могут протекать только экзотермические реакции. Легко видеть, что этот принцип неправилен хотя бы потому, что существуют самопроизвольные процессы, протекающие с поглощением тепла, например растворение многих солей в воде. Казалось бы, принцип Бертло оправдывается для реакций образования многих соединений из элементов, которые происходят с выделением тепла и идут практически до конца. Однако в действительности это справедливо лишь при относительно низких температурах. При достаточно высоких температурах эти же реакции самопроизвольно протекают в обратном направлении, т. е. происходит диссоциация соединений, сопровождающаяся поглощением тепла. Мы уже видели, что полнота завершения реакций зависит от температуры и концентраций. По существу принцип Бертло находится в противоречии с самим фактом существования химического равновесия. Это обусловлено тем, что М. Бертло основывался лишь на величинах ДЯ, т. е. на представлениях первого закона термодинамики, который, как отмечалось, дает лишь балансы тепловых явлений. Поэтому величина изменения энтальпии при реакции ДЯ не может служить мерой химического сродства. Такой мерой является величина ДО, определяемая уравнением [c.53]

В последующие годы развитие химической термодинамики пошло по двум, сначала совершенно независимым линиям. Первая связана с именами Гельмгольца и Вант-Гоффа, вторая — с именем Гиббса, В 1882 г. Гельмгольц в статье под названием К термодинамике химических реакций предложил разделить химическую энергию на две части способную превращаться только в теплоту и способную превращаться в другие виды работы. Первую он назвал связанной, а вторую свободрой энергией- Гельмгольц показал, что для изотермических систем минимум свободной энергии является условием их равновесия. Таким образом, наряду с энтропией появился еще один критерий химического равновесия. Принципиальное значение имел и вывод Гельмгольца о том, что именно значения свободной энергии, а не энергии, проявляющейся путем выделения тепла, будут определять, в каком направлении может действовать химическое сродство. Следующий шаг принадлежал Вант-Гоффу (1884—1887). Оперируя моделью идеального газа, Вант-Гофф установил термодинамическим путем связь между равновесными коицептрациями исходных веществ и конечных продуктов реакции, т. е. вывел теоретически закон действия масс. Вант-Гофф предложил также уравнение, выражающее зависимость константы равновесия (он впервые применил этот термин, так же как и знаки для обратимых реакции) от температуры, установил зависимость между константой равновесия К и работой Е. которую может произвести химическое сродство [c.121]

Физическая химия раскрывает существо химических процессов. Химические реакции связаны с разнообразными физическими процессами теплопередачей, поглощением или выделением тепла, поглощением или излучением света, электрическими явлениями, изменением объема и др. В химических реакциях всегда осуществляется тесная связь физических и химических явлений изучение этой взаимосвязи — основная задача физической химии. Главное внимание в физической химии уделяется исследованию законов протекания химических процессов, состояния химического равновесия, изучению строения и свойств молекул, что позволяет решать основную задачу физической химии — предсказание хода химического процесса и конечного результата. Это приводит к возможности управления химическим процессом, т. е. к обеспечению наиболее быстрого и полного, наиболее оптимального проведения реакций. [c.6]

При непрерывном экзотермическом процессе наблюдается тепловое равновесие между теплом, выделяющимся при химической реакции, и теплом, теряемым реактором за счет теплопереноса к окружающей среде. В случае непрерывной газофазной каталитической реакции на твердом катализаторе реакция происходит на новерхности катализатора и выделяющееся тепло теряется поверхностью зерен катализатора передается текущему через реактор потоку газа при применении неадиабатического реактора выделяющееся тепло реакции передается от газа стенкам реактора и далее окружающей среде. Скорость, с которой происходит выделение тенла в процессе химической реакции, зависит от ее кинетики. В дальнейшем мы будем считать, что уравнения скоростей реакций подчиняются закону Аррениуса. Если температура газа на входе в реактор пе слишком высока, то скорость химической реакции будет лимитировать общую скорость процесса, но с повышением температуры в конце концов эта скорость неизбежно будет лимитироваться скоростью диффузии газа к поверхности катализатора. Следовательно, при низких температурах скорость выделения тепла на иоверхности твер-дого тела будет с повышением температуры увеличиваться экспоненциально, тогда как при высоких температурах скорость тепловыделения будет зависеть от величины корня квадратного из температуры. В стационарных условиях скорость химической реакции уравновешивается скоростью диффузии. Из уравнения (61), приведенного в разд. 9.2.3, можно поэтому заключить, что кривая тепловыделения, выраженная как функция температуры. [c.427]

Трудно переоценить значение определения теплот адсорбции. Теплота адсорбции обычно используется как критерий, который позволяет отличить физическую адсорбцию от химической. В случае физической адсорбции теплота адсорбции обычно меньше 4 ккал моль, в то время как теплоты хемосорбции изменяются от 5 ккал моль до таких высоких значений, как 150 ккал/моль. Для полностью обратимой хемосорбции теплота адсорбции может быть вычислена с помощью уравнения Клаузиуса — Клапейрона по изотермам, полученным при различных температурах. Однако, принимая во внимание специфичность хемосорбции и наличие вариаций адсорбционного потенциала почти на всех реальных поверхностях, установление истинного равновесия является скорее исключением, чем правилом, и этот метод определения теплот хемосорбции имеет ограниченное применение. Более предпочтительно прямое измерение теплот адсорбции с помощью калориметра [25]. За исключением ледяного калориметра и ему подобных [26], конструкция большинства адсорбционных калориметров преследует цель сохранения выделяемого при хемосорбции тепла по возможности в самом адсорбенте, при этом наблюдают повышение температуры адсорбента с помощью термометра сопротивления или термопары [27]. Было сделано лишь немного попыток осуществить вполне адиабатические адсорбционные калориметры, поскольку в большинстве конструкций наличие высоковакуумной оболочки обеспечивает достаточно малую скорость охлаждения и дает тем самым возможность внести точные поправки на основании закона Ньютона. Определение этих поправок при комнатной температуре не представляет трудностей, но с повышением температуры такие определения усложняются, что препятствует [c.491]

К фундаментальным знаниям относятся общие закономерности, основанные на фундаментальных законах или теориях процесса. Эти знания характеризуют теоретический уровень рассмотрения проблемы, являясь основополагающими при построении системы. Это, нанример, закон сохранения вещества, энергии и импульса, термодинамические условия фазового равновесия, законы кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса и т. д. Выражение закона или закономерности обычно многовариантное в силу общности, и конкретизация обеспечивается раз- [c.89]

Сам Ле Шателье писал по этому поводу следующее Газы, выходящие из дымовой трубы, содержат еще значительное количество окиси углерода, благодаря чему, понятно, не используется значительное количество тепла. Неполноту процесса относили за счет недостаточного контакта между окисью углерода и железной рудой и в соответствии с этим увеличивали размеры доменных печей, В Англии дошли до печей высотой 30 м. Однако содержание оксида углерода в газах таких печей не снижалось. Тогда один опыт, стоивший несколько сотен тысяч франков, показал, что восстановление оксида железа оксидом углерода полностью не протекает. На основе знания законов химического равновесия можно было бы прийти к подобному же результату со значительно меньшими издержками . [c.127]

Теперь можно приступить к исследованию многочисленных дополнительных условий, которые могут быть наложены на совокупность фаз, и установить их влияние на условия равновесия. (Наиболее обычным является условие, когда некоторые из компонентов способны реагировать с образованием других компонентов. Эти системы описываются законами химического равновесия, и здесь этот частный случай рассматриваться не будет.) Одним из таких условий, представляющим для нас интерес в данной главе, является наличие неподвижной полупроницаемой мембраны между двумя фазами. Если мембрана не является теплоизолятором, то она не препятствует переносу тепла от одной фазы к другой, и условие одинаковой температуры фаз тотчас же следует из уравнения (11-11). Однако давления и могут теперь быть различными, так как между фазами в этом случае имеется элемент объема, заключенный в твердой мембране, остающийся неподвижным независимо от давления с одной и другой стороны. Аналогично, соотношение л,< )=[х(2> продолжает оставаться в силе для всех компонентов, которые могут свободно проходить через мембрану, но при применении данного условия, однако, надо принимать [c.217]

Если изменить одно из условий системы, находящейся в состоянии равновесия, то равновесие смещается таким образом, что вызванное этим изменение уменьшается, насколько это возможно. Состояние равновесия зависит от трех факторов — концентрации, температуры и давления. Если повышается температура, равновесие смещается в сторону реакции, идущей с поглощением тепла, т. е. эндотермической реакции. При увеличении концентрации или парциального давления одного из компонентов системы, находящейся в состоянии равновесия, равновесие смещается в направлении, в котором расходуется соответствующий компонент. При увеличении давления образуется компонент с меньшим объемом (происходит реакция, при которой число молекул уменьшается). Принцип Ле Шателье может быть сформулирован иначе. Если на систему, находящуюся в устойчивом равновесии, воздействовать извне, изменяя какое-нибудь из условий, то равновесие смещается в том направлении, в котором эффект воздействия уменьшается. Влияние температуры и давления на равновесие можно определить количественно на основании законов термодинамики. Однако принцип Ле Шателье является полезным качественным указателем при изучении химического равновесия. [c.170]

Первый закон термодинамики не позволяет судить о способности физических и химических процессов к самопроизвольному протеканию. Он лишь констатирует сохранение энергии при любых превращениях. Известно, что многие превращения протекают самопроизвольно камни скатываются с горы, тепло переходит от нагретых предметов к более холодным, а химические реакции достигают состояния равновесия. По-видимому, протекание всех этих процессов определяется какой-то причиной или, как принято говорить, движущей силой. Для того чтобы началось протекание некоторых химических реакций, им необходим, подобно камням, скатывающимся с горы, определенный толчок, однако. [c.313]

Состояние равновесия между двумя фазами любой химической системы не будет нарушаться присутствием других частей системы. Не теряя общности, мы можем, следовательно, полагать, что любые рассматриваемые фазы являются частью более обширной изолированной системы постоянного объема, не способной к обмену энергией или веществом с окружающей средой. Требованием первого закона термодинамики является постоянство энергии такой изолированной системы. Второй закон термодинамики определяет состояние равновесия как такое состояние системы, при котором достигнуто максимальное значение энтропии. Таким образом, если между фазами происходит обмен бесконечно малыми количествами тепла или вещества, то, когда система находится в равновесии, не может наблюдаться никакого изменения внутренней энергии или энтропии системы. Если —внутренняя энергия, а —энтропия фазы, то [c.215]

Каталитические реакции подчиняются общим законам химии и термодинамики, но имеют при этом свои особенности, так как в них всегда участвует один дополнительный компонент — катализатор. Действие катализаторов принципиально отличается от действия. других факторов, способствующих интенсификации химических реакций, например, температуры, давления, радиационного воздействия и др. Повышение температуры может ускорять реакцию вследствие увеличения энергетического уровня реагирующих молекул, т. е. их активации за счет вводимого извне тепла. При этом изменяется внутренняя энергия системы и смещается положение равновесия. [c.95]

Большинство химических реакций протекает с выделением или поглощением тепла. Тепловой эффект химической реакции можно найти экспериментально или вычислить по закону Гес-еа как разность сумм теплот образования продуктов реакции и исходных веществ из элементов, а также как разность сумм теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции. Тепловой эффект химической реакции (Зр и константа равновесия химиче- [c.342]

Второй закон отражает следующее положение все системы самопроизвольно меняются таким образом, что уменьшается их способность к изменению, т. е. они стремятся к состоянию равновесия. Об этом свидетельствуют многочисленные примеры вода течет сверху вниз, тепло переносится от нагретых тел к более холодным, электрический заряд проходит через сопротивление от высокого потенциала к низкому, растворяемое вещество равномерно распределяется по всему раствору, химические реакции протекают в том направлении, при котором возможно минимальное изменение термодинамических свойств реагирующих веществ, в живых организмах (по достижении определенного возраста) начинается самопроизвольный процесс старения. [c.24]

Под этим термином понимают способность данных веществ вступать в химическое взаимодействие между собой. До развития учения о химическом равновесии в науке длительное время господствовал принцип П. Вертело (1867), согласно которому все самопроизвольные процессы идут в сторону наибольшего выделения тепла. У. Томсон и П. Вертело считали, что чем больше выделяется теплоты при реакции, тем больше сродство между веществами. Такая точка зрения находится в противоречии с фактами существования реакций, сопровождающихся поглощением теплоты (эндотермические). Известно также, что по достижению состояния химического равновесия все реакции могут идти как в прямом, так и в обратном направлении, причем в одном из них они экзотермичны, а в другом эндотермичны. А. Л. Потылицин (1874) в ряде работ доказал, что принцип Вертело справедлив лишь как предельный закон в условиях, когда 7 = 0. Однако, несмотря на отмеченные недостатки, принцип Вертело соблюдается во многих случаях и важен потому, что является первой серьезной попыткой измерить сродство. Он вызвал к жизни много работ, позволивших установить правильный взгляд на химическое сродство. [c.128]

Фундаментальные знания. К ним относятся общие закономерности, основанные на фундаментальных законах или теориях процесса. Эти знания характеризуют теоретический уровень рассмотрения проблемы, являясь основополагающими при построении системы. Это, например, закон сохранения вещества,, энергии и импульса, термодинамические условия фазового равновесия, законы кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса и т. д. Выражение закона или закономерности обычно многовариантны в силу общности, и их конкретизация обеспечиваются различием принимаемых допущений. Например, не нарушая термодинамического условия о равенстве фу-гитивностей фаз для равновесной системы, можно записать множество моделей для расчета фазового равновесия, принимая различные допущения относительно свойств фаз и отдельных компонентов. К. фундаментальным можно также отнести обобщенные вычислительные схемы, например универсальные-вычислительные алгоритмы, своего рода оболочки подсистем. Обычно пакеты программ, основанные на таких знаниях,, устойчивы по структуре и редко подвергаются изменению. [c.438]

Этерификация многоатомных спиртов карбоновыми кислотами является сложной консекутивной обратимой реакцией, протекающей по кинетическому закону 2-го порядка (требующей небольшого количества тепла), гомогенно- или гетерогенно-каталитической, жидкофазной. Если при этерификации один из реакционных продуктов (вода) удаляется по мере образования, равновесие реакции смещается вправо и процесс протекает как практически необратимый. В общем случае этерификация подчиняется закономерностям для сложных обратимых слабоэндотермических реакций. На конверсию, скорость и селективность процесса влияют химическая природа сырья, соотношение реагентов, катализатор, температура, давление, интенсивность перемешивания и т. п. В качестве сырья этерификации используют одно- и многоатомные спирты и кислоты насыщенного, ненасыщенного и ароматического характера. Скорость реакции и положение равновесия зависят от строения кислоты и спирта. Скорость реакции и константа равновесия падают при переходе от низших спиртов к высшим и от первичных к третичным. [c.196]

Осйойной задачей, решаемой в химической технологии, является оптимальное проектирование. Сама цо себе задач а сложная, и ее решение возможно при разумном сочетаний теоретических и экспериментальных исследований даже с изготовлением лаборатор ной или пилотной установки. Данные, которые можно получить на основании фундаментальных законов термодинамики кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса далеко не достаточны, чтобы, например, решать задачу проектирования реактора или ректификационной колонны. Так, механизм сложной химиче-с кой реакции, константы скоростей стадий реакции могут быть Устайовлены чаш е всего только при наличии экспериментальных кйнётйчёских данных. Аналогично при проектировании ректификационной колонны параметрами, определяемыми по экспериментальным данным, являются константы фазового равновесия, коэффициенты массопередачи и т. д. [c.15]

С помощью законов химического равновесия можно определить теоретические выходы реакций [8]. Состояние равновесия определяют значениями концентраций, температур и давлений. Направление изменений в системе, вызываемое указанными условиями, в общей форме определяют по принципу Ле-Шаталье, согласно которому в физико-химической системе, выведенной из состояния равновесия, происходят изменения, направленные к ослаблению воздействий, выводящих систему из равновесия. Например, если прямая реакция идет с выделением тепла, то при нагревании равновесие сместится в сторону обратной реакции или, если прямая реакция идет с увеличением объема, то при повышении давления равновесие сместится в сторону обратной реакции, идущей с уменьшением объема. [c.19]

Тепловое восп.чаменение возникает при экзотермической реакции и нарушенип теплового равновесия, когда выделение тепла при химической реакции становится больше теплоотдачи. При медленном протекании реакции окисления теплота успевает отводиться в окружающее пространство и температура в зоне реакции окисления лишь немного выше темнературы окружающей среды. При быстром протекании экзотермических реакций теплота не успевает отводиться в окружающую среду и температура в зоне реакции начинает повышаться. По мере нагревания реагирующих веществ скорость реакции быстро увеличивается, а вместе с этим возрастает и скорость выделения теплоты. Одновременно растет и скорость теплоотдачи, но медленнее, чем скорость, выделения теплоты возрастает с повышением темнературы но экспоненциальному закону (уравнение Аррениуса). Скорость теплоотдачи растет с повышением температуры линейно, так как тепловой поток прямо пропорционален градиенту температуры. Начиная с некоторой температуры, теплоотдача отстает от теплообразования и реагирующая система саморазогревается, причем этот процесс идет ускоренно. В результате при повышении температуры реакция может закончиться воспламенением и взрывом. [c.12]

В главе 1 рассмотрено движение однородных потоков, основывающееся главным образом на законах классической механики жидкостей, в главе II — движение неоднородных потоков, причем особое внимание уделяется новейшим экспериментальным данным. Глава III посвящена процессам, основанным на законах классической термодинамики, в частности связанным с понятием необратимости. В главе IV изложены законы теплопередачи. В главе V описаны процессы, в основе которых лежат законы межфазного многокомпонентного равновесия, т. е. законы физической химии, в главе VI — многоступенчатые процессы (ректификация, абсорбция, жидкостная экстракция), объединяемые общим расчетным методом. Процессы, сущностью которых является кинетика массопередачи, рассмотрены в главе VII, процессы одновременной тепло-и массопередачи, которые имеют место при сушке газов и твердых тел, — в главе VIII. Глава IX посвящена техническим проблемам химических реакторов. [c.8]

Первый и второй законы термодинамики приводят к уравнениям, в которые входят разности некоторых функций состояния (Н, Р, О, 5), а не сами их величины. Измеряя, например, тепло р, выделяющееся при химической реакции, мы можем определить только разность энтальпий продуктов и исходных веществ, так как р = АЯ = ЕАЯпрод—ЕДЯисх.в. Изучив равновесие какой-либо реакции и найдя Кр, по уравнению АС° = —ЯТЫКр можно вычислить также лишь разность энергий Гиббса продуктов и исходных веществ. [c.56]

Как будет смещаться равновесие в этой системе с повышением температуры Из принципа Ле-Шателье следует, что при повышении температуры равновесие должно сдвигаться таким образом, чтобы ослабить влияние температуры. Таким процессом будет процесс, протекающий с поглоп ьием тепла, т. е. процесс распада аммиака на азот и водород (2ННз N2 + ЗН2) (Если в обратимой реакции А + В С прямая реакция (—- )имеет экзотермический характер, то обратная реакция (ч— ) обязательно будет эндотермической. Это непосредственно вытекает из закона сохранения энергии). Этот эндотермический процесс ослабит влияние оказанного внешнего воздействия, т. е. повышения температуры. В самом деле зная теплоемкости азота, водорода и аммиака, мы могли бы для данного количества их смеси известного состава, находящегося в равновесии, рассчитать, какое количество теплоты нужно подвести к этой системе для повышения температуры ее, например, на 100° С. Однако химическая реакция (в данном случае диссоциация аммиака) поглотит часть введенной теплоты, и в результате то же количество теплоты вызовет повышение температуры не на 100° С, а соответственно в меньшей степени. [c.68]

Создание нового производства или процесса получения нового вещества прежде всего требует выяснения возможности протекания химических реакций, которые при этом предполагается осуществлять. Первый закон термодинамики оказывается недостаточным для решения подобных задач, В пределах этого закона возможно составление энергетических балансов тепловых процессов, но не рассмотрение вопроса о направлении, в котором они могут проходить, В некоторых случаях первый закон термодинамики позволяет предвидеть возможность тех или иных процессов. Например, температура изолированного тела не может сама собой увеличиваться. Невозможен вечный двигатель, т. е. машина, производящая работу без затраты энергии (вечный двигатель первого рода), что также является примером процессов, запрещаемых первым законом. Однако в природе есть такие процессы, которые, хотя и не противоречат первому закону, все же в действительности не осуществляются, Так, тело не может приобрести поступательного движения за счет убыли своей внутренней энергии (охлаждения), хотя при этом соблюдался бы энергетический баланс, Не было бы противоречия с первым законом и в том случае, если бы тепло самопроизвольно переходило от холодного тела к горячему. Однако факты показывают, что все действительно происходящие в природе процессы отличаются определенной направленностью. Они совершаются сами собой только в одном направлении, хотя первый закон не запрещает их протекания в обратном направлении. Например, в нагретом с одного конца металлическом стержне происходит выравнивание температуры и установление теплового равновесия. Чтобы понять общность этого закона, достаточно вспомнить о таких процессах, как взрывы, взаимная диффузия двух газов или жидкостей с образованием раствора. После окончания таких процессов изолированная система уже не может сама собой вернуться в какое-либо из своих предыдущих состояний. Образовавшийся раствор не может сам разделиться на составляющие его компоненты, а продукты взрыва не могут сами вновь образовать исходные вещества. Можно сделать общий вывод в -иптемах, предоставленных самим себе, все процессы текут односторонне, т, е, в одном направлении, и достигают [c.36]

Скорость химической реакции зависит, как известно, от внутренних (концентрация) и внещних (нагревание, увеличение давления) условий. Результат взаимодействия противоположных тенденций, сдвиг равновесия при изменении внутренних и внешних условий, определяется законом действующих масс и принципом Ле Шателье. Этот принцип, в частности, также весьма наглядно представляет специфическое выражение закона единства и борьбы противоположностей. Если на равновесную систему оказывать какое-либо внешнее воздействие, то система отвечает противодействием, направленным на уменьшение этого внешнего воздействия. Так, при нагревании равновесие в обратимом химическом процессе 2Н2 + 02 ч 2Н20 смещается в сторону образования свободных водорода и кислорода. Но по закону действующих масс одновременно ускоряется и обратная реакция, идущая с выделением тепла, т. е. в системе постоянно нарастает противодействие. Она сама начинает выделять все больше тепла в единицу времени. Новое равновесие устано- [c.142]

Исходя из общего положения о возрастании скорости химической реакции с температурой, уже давно пришли к выводу, что самоускорение реакции, приводящее к взрыву, может обусловливаться нарастающим саморазогревом газа, вызванным выделением тепла в ходе химического процесса. Эта концепция легко объясняет, почему возрастание температуры или давления, или обеих вместе обязательно приводит к переходу медленной реакции во взрывную. При достаточно низких давлениях выделение тепла в ходе реакции уравновешивается теплоотводом с ростом давления выделение тепла в сосуде увеличивается, что ведет к возрастанию температуры газа и, следовательно, ускорению теплоотдачи. Однако вследствие увеличения температуры возрастают также скорость реакции и скорость выделения тепла. Поскольку скорость реакции Гвыделение тепла) растет с температурой по экспоненциальному закону, а скорость теплоотвода, будучи практически независимой от давления, увеличивается с температурой приблизительно линейно, то давление достигает, наконец, такой величины, что тепловое равновесие нарушается и происходит взрыв. Чем больше размеры реакционного сосуда, тем меньше относительное количество тепла, отдаваемое прн данной температуре реакционной смесью в единицу времени. Поэтому чем больше сосуд, тем ниже должно быть давление воспламенения. [c.9]

В общем случае в системе, в которой может протекать экзотермическая реакция, помещенной в среду с температурой, превышающей первоначальную температуру системы, возможны три режима протекания процесса стационарный (или квазистационарный), тепловой взрыв, зажигание 41]. Стационарный (квазистационарный) режим характеризуется тем, что по истечении некоторого времени в системе устанавливается равновесие, обусловленное равенством скоростей поступления тепла за счет химической реакции и теплоотвода. Тепловой взрыв имеет место тогда, когда тепло, выделяемое за счет реакции, не успевает отводиться во внешнюю среду и происходит спонтанное лавинообразное нарастание температуры по экспоненциальному закону. Характерной особенностью теплового взрыва является равномерное протекание экзотермической реакции, вызывающей взрыв, по всему объему и локализация взрывного процесса в центре системы - в слоях с худшими условиями теплоотвода. На рис. 1.18 показан образец полибутадиена, термическая деструкция которого протекала в условиях теплового взрыва выброс газообразных продуктов деструкции происходит именно из центральной зоны образца, в то время как на периферии образца образуется твердая корка застекпованного полимера. [c.39]

Второй закон термодинамики гласит, что в изолированной системе не может увеличиваться свободная энергия. Иначе говоря, в системе, где АЯ = О 1см. уравнение (1.2)], АО == — TAS энергетические превращения в дан- ной системе сопровождаются переходами разных видов энергии друг в друга без их перехода в тепло, АО = О, все эти процессы обратимы. Как только часть энергии превратится в тепловую, процесс становится необратимым в той степени, в которой произошел этот переход. Понятие обратимости процесса тесно связано с понятием динамического равновесия. Равновесие — это такое состояние системы, при котором каждая частица может переходить из некоторого состояния 1 в некоторое состояние 2 и обратно, но в целом доля состояний 1 и состояний 2 в системе не изменяется. В физико-химических (а сггедовательно, биологических) системах равновесны процессы, при которых А(Г = АО/т = О, т. е. [c.14]

Смотреть страницы где упоминается термин Химическое равновесие и тепловой закон: [c.15] [c.129] [c.19]

Смотреть главы в:

Химическая термодинамика -> Химическое равновесие и тепловой закон

Химическая термодинамика Издание 2 -> Химическое равновесие и тепловой закон

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Законы химического равновесия

Равновесие фаз, закон

Тепловой закон

Химическое равновесие

Справочник химика 21

Химия и химическая технология