Термодинамическое описание чистых веществ

Оба способа описания систем с химическим взаимодействием получили развитие в работах последних лет. В работе [42] предложенные ранее способы вычисления термодинамических функций чистых веществ и бинарных смесей, по экспериментальным данным о равновесии жидкость — пар с учетом вторых вириальных коэффициентов, были распространены на трехкомпонентные системы. На примере бинарных систем уксусная кислота — четыреххлористый углерод и уксусная кислота — триэтпламин было показано [43], что на величину избыточных термодинамических функций смешения и на результат проверки данных о равновесии, по уравнению Херингтона — Редлиха — Кистера, большое влияние оказывает учет нерщеальности пара. [c.183]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЧИСТЫХ ВЕЩЕСТВ [c.123]

С термодинамической точки зрения любое чистое вещество можно рассматривать как однородную систему, состоящую всего лишь из одного компонента. Это позволяет в полной мере использовать для описания чистых веществ термодинамический аппарат, развитый применительно к многокомпонентным системам. [c.123]

Уравнение (12) имеет первостепенное значение в термодинамическом анализе химических процессов для химической технологии. Изменение свободной энергии при химической реакции может быть определено экспериментально с использованием уравнения (11) или (12). Для того чтобы использовать первое из них, необходимо определить Н и S для каждого вещества, что делается обычно при помощи калориметрической техники, описанной в разделе И1, и использования термохимических данных об энтальпиях образования (здесь это не рассматривается). Энтальпии и энтропии ЧИСТЫХ веществ, участвующих в реакции, могут быть рассчитаны также по спектроскопическим и структурным молекулярным данным, но обычно только для газового состояния. Для того чтобы использовать уравнение (12), необходимо определить константу равновесия реакции по измерениям парциальных давлений или состава. Для практического использо вания указанных уравнений при изучении химических реакций важно иметь информацию, касающуюся температурной зависимости свободной энергии, энтальпии и энтропии каждого реагента. Большая часть данной главы посвящена проблеме изучения этих свойств для органических кристаллов. [c.15]

Во избежание повторений в этой главе часто делаются ссылки на предыдущие разделы, так как большинство методов определения свойств смесей являются модификациями тех же методов для чистых веществ. Кроме того, данная глава содержит описание корреляций, специфичных для смесей. Это относится к определению таких свойств смесей, как критические параметры, Р — V — Т характеристики и различные термодинамические свойства энтальпия, энтропия, теплоемкость и фугитивность. Во всех случаях речь идет о свойствах смеси, однако там, где это является целесообразным, рассматриваются также парциальные мольные свойства компонентов. Особенно важно рассмотрение парциальных фугитивностей, так как понятие фугитивность смеси почти ничего не означает. [c.326]

Функции смешения можно использовать для описания термодинамических свойств растворов любой природы и с любым числом компонентов. Однако они оказываются наиболее удобными тогда, когда при условиях исследований все чистые вещества находятся в одном и том же агрегатном состоянии и поэтому являются как бы равноправными в процессе смешения. [c.8]

М. С. Цвет отмечал необходимость изучения характера поверхностных соединений адсорбатов на поверхности адсорбентов на основании их спектроскопических свойств, изучая, например, спектр отра ения адсорбатов . Он подчеркивал, что все рассмотренные им явления подтверждают чисто физический характер адсорбции, что в чистом виде эти явления могут проявляться только в том случае, когда между наличными растворенными веществами нет взаимодействия химического или в смысле образования молекулярных комплексов . Вместе с тем ученый отмечал недостаточность термодинамической теории адсорбции и считал необходимым дополнить ее данными молекулярно-кинетической теории. М. С. Цвет наблюдал искривление фронта зон в колоннах большого диаметра (до 30 мм) за счет неравномерного движения потока через разные участки сечения колонны, излагал подробные рекомендации но выбору адсорбентов и растворителя. Из описания опытов видно, что М. С. Цвет пропускал через колонку и газ (воздух, светильный газ), но лишь для удаления растворителя. [c.18]

Дырочная модель, учитывающая ориентационные эффекты, а также различия в размерах и в форме молекул, предложена в работах [349, 350]. Ориентационные эффекты рассмотрены в квазихимическом приближении. Комбинаторная составляющая термодинамических величин оценивается с помощью формулы Ставермана [218]. Модель может быть применена для различных систем со сложным характером межмолекулярных взаимодействий многокомпонентных смесей и чистых веществ, включая неполярные, полярные и, в частности, ассоциирующие компоненты. Формулировка модели позволяет проводить расчеты в групповом варианте, либо для индивидуального описания чистого вещества или раствора. Рассмотрим эту модель подробнее. [c.301]

Экстенсивные свойства чистого вещества определяются количеством, температурой и давлением, а интенсивные — температурой и давлением. На первый взгляд кажется, что то же самое можно сказать о растворе. Тогда любое экстенсивное свойство раствора рассчитывалось бы аддитивно, из соответствующих свойств чистых компонентов раствора и их количеств. Напрнмер, при постоянных р я Т общий объем раствора должен бы равняться сумме + 2 а + . в которой 12 1 и П2У2 и т. д. соответственно количества молей и мольные объемы компонентов. Но в действительности такие расчеты не согласуются с опытом , и мы вынуждены считать, что для растворов экстенсивные свойства определяются давлением, температурой и количеством каждой составной части, а интенсивные — давлением, температурой и составом, т. е. относительным количеством компонентов. В связи с этим для термодинамического описания растворов вводится понятие парциального мольного свойства. [c.71]

Для газов, термодинамические свойства которых неизвестны, последние можно вычислить по уравнению состояния или же, если известны критические константы,—через обобщенные свойства по методам, кратко описанным в предыдущей главе. Для газовой смеси, не являющейся идеальной, наиболее простым путем будет вычисление псевдокритических констант по методу Кея с последующим использованием обобщенных свойств, считая смесь за чистое вещество. Для ознакомления с подробностями такого расчета можно обратиться к статье Иорка [263]. [c.333]

Основной задачей физической химии является количественное описание свойств и поведения вещества. Химическая кинетика представляет собой часть физической химии предметом химической кинетики является изучение поведения химических систем во времени. Что конкретно имеется в виду, когда речь идет об описании химической системы Совершенно очевидно, что при этом может быть использован почти бесконечный перечень параметров, характеризующих сво1гства системы. Мы будем использовать термин описание в ограниченном смысле, понимая иод ним минимальное описание , т. е. минимальное число характеристик, необходимых и достаточных для описания системы. Для чистого вещества, находящегося в состоянии, при котором его свойства не изменяются со временем, минимальное описание должно содержать данные о химическом составе, массе, давлении, температуре, объеме, агрегатном состоянии (газ, жидкость или твердое тело), величине и расположении внешних силовых полей. Из первой группы количественных данных одно из свойств можно исключить, поскольку имеется связывающее их термодинамическое уравнение. Из этого уравнения в принципе может быть вычислена любая количественная характеристика, если другие заданы. Исходя из такого минимального описания , можно воспроизвести подобную же систему, идентичную по свойствам. Это означает, что гравиметрические, оптические, электрические и другие свойства однозначно определяются термодинамическим состоянием системы. [c.13]

Правило фаз не указывает, во скольких фазах может су1цествоват1. данное чистое вещество ответ на этот вопрос может дать только опыт. Одпако нри данном числе фаз и компонентов в системе оно позволяет пайти число возможных степеней свободы и дает качественное описание системы. Количественное соотношение между различными переменными можно найти нри помощи общей термодинамической теории. Так, нанример, наклоны всех шести кривых зависимости между давлением и температурой, показанных на рис. 2, можно рассчитать через изменения теилосодержаиня и объема. [c.398]

Заметный и ускоряющийся процесс в развитии вычислительной техники приводит к возможности реализации метода МК на относительно малых машинах [70]. Таким образом, применение метода МК и вообще методов вычислительной физики для расчетов макроскопических величин, включая области вблизи фазовых равновесий, выглядит достаточно перспективным. Особенно сказанное относится к решению качественных задач, таких, как определение роли различных ограничений на структуру агрегатных состояний вещества и на ПМВ, выбираемых для развития аналитических методов расчета термодинамических функций. Интересные новые достижения в рассматриваемой области были представлены на I Всесоюзном семинаре Применение методов статистической термодинамики и вычислительной физики к описанию свойств конденсирсианных систем (г. Горький, 1978). Часть представленных на семинаре материалов опубликована в предыдущем сборнике (Получение и анализ чистых веществ, 1979) и может служить конкретным дополнением к изложенному материалу. [c.19]

Термодинамическое состояние металлических сплавов характеризуется 5 — энтропией, Н — энтальпией и С — свободной энергией. Для описания поведения отдельного компонента сложной фазы используют парциальные молярные величины 5 = 31(1п1, Я,- = йН1(1п1 и О = = dGid.ni. Их удобно относить к соответствующим значениям функций для чистого компонента, т. е. для компонента в собственной фазе. Так, АО = О/ — С есть относительная парциальная молярная энергия смешения. Она представляет собой изменение полной свободной энергии при смешении 1 моль чистого г-го вещества с бесконечно большим количеством раствора данного состава. [c.206]

Строгий термодинамичес й анализ потока не требует введения каких-либо рассуждений, относящихся к его механизму. Принимают, что все вещества перемещаются совершенно без трения, поэтому можно игнорировать вязкость, которой обладают все реальные вещества, как жидкие, так и газообразные. Теоретические уравнения, выведенные на основании этого допущения для описания свойств реальных веществ, требуют некоторого видоизменения. Так как нашей целью является расширение термодинамической трактовки за пределы чисто теоретических уравнений, что дает возможность решать практические задачи, то необходимо включить некоторые кинетические рассуждения. Будем полагать, что читатель уже знаком с такими понятиями, как вязкость, ламинарный поток и турбулентный поток, а также с характеристикой каждого из них и с применением безразмерного отношения )ар/ц (критерий или число Рейнольдса — Re) для характеристики условий истечения. [c.366]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология