Определения равновесной системы

В укрепляющей колонне, работающей в присутствии перегретого водяного пара, каждой определенной равновесной системе в конденсаторе в совокупности с определенным съемом тепла на верху колонны отвечает своя пара предельных концентраций, которую нельзя превзойти ни нри каком числе тарелок в низу колонны. При этом, чем больше тенла отнимается в конденсаторе колонны, тем ниже значения граничных составов. Таким образом, понятие минимального съема тепла или минимального флегмового числа применимо и к условиям работы укрепляющей колонны в присутствии перегретого водяного пара. [c.240]

В главе I дано определение равновесной системы как такой системы, в которой не происходит заметных изменений. Там же рассмотрены два тина равновесия устойчивое равновесие, при котором система вообще не претерпевает изменений, и замороженное, или метастабильное, равновесие, при котором система изменяет свое состояние с очень малой скоростью. Устойчивое равновесие — это такое состояние, при котором энергия Гиббса системы минимальна по сравнению со всеми возможными состояниями системы при условии постоянства давления и температуры. Неустойчивым равновесием называется такое состояние, при котором энергия Гиббса системы минимальна относительно некоторых, но не всех [c.137]

Определения равновесной системы [c.206]

В укрепляющей колонне, работающей в присутствии перегретого водяного пара, каждой определенной равновесной системе в конденсаторе в совокупности с определенным съемом тепла [c.256]

Укажем еще один способ определения температуры равновесной системы. [c.54]

В случае же перегонки в присутствии перегретого водяного пара жидкая часть системы однофазная, температура системы не обусловливает парциального давления Н2О и поэтому для определенности состояния равновесной системы необходимо в начальных условиях зафиксировать кроме состава системы, put еще один дополнительный параметр. Обычно — это расход перегретого водяного пара Z, кмоль/ч, позволяющий рассчитать р по уравнению (11.53) методом последовательных приближений. [c.88]

Как только приняты те или иные значения этих свойств, состояние равновесной системы в кипятильнике становится строго определенным и единственным, и все остальные ее свойства уже могут быть найдены расчетным путем. [c.232]

Поднимаясь снизу вверх но высоте отгонной колонны и последовательно определяя массы, составы и температуры паровых и жидких потоков на ее тарелках, можно получить полное представление о характере работы колонны нри условиях, которые были заданы проектировщиком, принявшим условия существования р , in, Хп) равновесной системы в кипятильнике и закрепившим определенный режим Z/R) работы колонны. Понятно, что эти пять величин теоретически можно варьировать в весьма широких пределах, поэтому оптимальный режим, отвечающий наиболее экономичным условиям разделения, должен определяться путем технико-экономического сравнения ряда вариантов работы колонны. [c.235]

Согласно правилу фаз, число существующих в равновесной системе фаз не может превышать числа независимых компонентов больше, чем на две единицы. При этом максимальное число сосуществующих фаз, отвечающее условиям L — 0, возможно лишь прн вполне определенных значениях температуры, давления и составов фаз. [c.8]

Выше указывалось, что возможность изменения состояния равновесия имеет важное значение для инженера-практика. Изложение условий состояния равновесия было дано без сведений о том, какие интенсивные характерные для равновесия величины состояния следует изменять, чтобы передвинуть равновесие. Кроме того, важно знать, в какую сторону сдвинется равновесие, если какую-либо величину состояния равновесной системы изменить определенным образом. Ответ на этот вопрос дает принцип Ле Шателье — Брауна, известный из термодинамики Если в термодинамической системе, находящейся в состоянии стабильного равновесия, изменить какую-либо интенсивную величину состояния, то равновесие при этом передвинется таким образом, чтобы изменение соответствующих сопряженных экстенсивных величин состояния было по возможности наименьшим . Вывод этого правила можно найти в учебниках по термодинамике, и мы ограничимся только описанием конкретных случаев. С нашей точки-зрения, большую роль играют интенсивные переменные состояния — такие как температура, давление и химический потенциал. Рассмотрим, какое передвижение равновесия числа пробегов реакции будет происходить при изменении этих величин, т. е. какой знак будет перед частными производными [c.140]

Опубликована удобная и относительно точная экспериментальная методика определения равновесных данных для адсорбции из газовой фазы [19], На дно склянки высотой от 40 до 100 мм, вес которой известен, помещается определенная навеска адсорбента. Жидкая смесь известного состава взвешивается в сосуде высотой от 25 до 40 мм. Этот сосуд (открытый) подвешивается на проволочной петле за крючок, прикрепленный к внутренней стороне пробки большей склянки. Притертая пробка большей склянки смазывается не растворимой в углеводородах смазкой, и вся система доводится в течение 4—6 недель до равновесия в термостатируемой комнате. Затем определяются вес и состав оставшейся жидкости, Поровые объемы можно определить в том же приборе, наливая в подвешенный сосуд индивидуальную жидкость, например бензол или толуол. [c.140]

В равновесной смесн циклогексана, бензола и водорода при повышении температуры начинает нротекать реакция + ЗН2 и, наоборот, при понижении температуры такая же смесь начинает реагировать по уравнению СвНе + ЗН2 С Нха, так как каждой новой температуре соответствует совершенно определенное равновесное состояние системы. [c.90]

Для определения равновесного состава исследуемой здесь системы при различных температурах и давлениях необходимо решить совместно два уравнения, одно из которых (35а) является неполным уравнением четвертой степени и второе (36а) — уравнением первой степени. Аналитическое решение этой задачи весьма затруднительно, поэтому опять воспользуемся методом подбора и графическим решением. [c.148]

В этом случае состав равновесной системы определится концентрациями только двух произвольно взятых веществ, тогда как концентрация третьего вещества будет иметь строго определенное значение. Иными словами, в системе имеется только два независимых составляющих вещества или два компонента. [c.350]

Аналитическое определение равновесных концентраций часто затруднительно, если его требуется выполнять при температуре и давлении, отличающихся от изучаемых (так как состав реакционной системы может измениться при изменении температуры и давления). Закалку системы тоже не всегда можно осуществить. Поэтому такой путь определения термодинамических параметров реакции дает хорошие результаты большей частью лишь в тех случаях, когда состав реакционной системы можно установить, не вызывая смещения равновесия. Это удается сделать в одних случаях, например, измерением плотности или показателя преломления, в других — измерением изменения объема или давления, когда реакция происходит с изменением числа молей газообразных ве-веществ, в частности, когда лишь один из компоненте реакции находится в газообразном состоянии. Последнее имеет место. [c.31]

Для определения состава системы при установившемся равновесии, а следовательно, и выхода продукта реакции необходимо знать константу равновесия и состав исходной системы. В зависимости от типа реакции, а также от того, в каком соотношении смешаны реагирующие вещества, получают различной сложности уравнения, по которым рассчитывают равновесный состав системы. [c.249]

При определении равновесного состава исследуемой системы (при 500 К и нормальном атмосферном давлении) будем исходить из 1 моль равновесной газовой смеси (при таком подходе получаются более простые уравнения для расчета равновесного состава), которая содержит г моль 1-гексена, у моль 1-пентена и (1 —г —у) моль пропилена. Так как общее количество вещества в системе приняли равным 1 моль, то при Р = 1 относительное парциальное давление г-го компонента в смеси численно будет равно его равновесному количеству (моль). Тогда [c.282]

При этом число компонентов в системе равно двум, т. е. для получения фазы равновесной системы достаточно произвольно задать концентрации любых двух из трех данных веществ. Концентрация же третьего вещества при равновесии будет иметь строго определенное значение. [c.320]

На базе учения о химическом равновесии был разработан новый метод исследования химических систем — метод физико-химического анализа. Он основан на изучении зависимости физических свойств химической равновесной системы от факторов, определяющих ее равновесие. В качестве изучаемых свойств могут быть выбраны тепловые, объемные, электрические, магнитные, оптические и другие свойства. Обычно изучается один из факторов, определяющих состояние равновесия системы, — ее состав. Метод исследования химических взаимодействий веществ в системах, основанный на изучении изменения физических свойств системы с изменением ее состава и построении диаграмм состав — свойство, находит широкое применение, от метод после Ломоносова был широко использован Менделеевым и получил дальнейшее развитие в работах Д. П. Коновалова, И. Ф. Шредера, В. Ф. Алексеева и др. Особенно большой вклад в создание физико-химического анализа как самостоятельного метода исследования внес Н. С. Курнаков и его ученики. Многочисленные работы Курнакова по изучению металлических, органических и солевых систем показали, что физико-химический анализ является важным, а иногда и единственным методом исследования сложных систем. По определению Курнакова физико-химический анализ есть ...геометрический метод исследования химических превращений . Метод физико-химического анализа позволяет на основании изучения изменений физических свойств системы в зависимости от количественных изменений ее состава установить протекающие в системе качественные изменения, характер взаимодействия между компонентами, области существования и составы равновесных фаз. Для этого применяют геометрический анализ диаграмм состояния, построенных в координатах физическое свойство — фактор равновесия (Р, Т, состав). [c.337]

Пример определения равновесной концентрации у для системы бензол—толуол при а= 2,43 [c.80]

Согласно правилу фаз Гиббса, такая система обладает L = = 3 + 2 — 2 = 3 степенями свободы. Следовательно, для определения равновесного состояния системы надо задать температуру, давление и концентрацию одного компонента или температуру (давление) й концентрации двух компонентов. В соответствии с законом Дальтона общее давление системы равно [c.252]

Фундаментальное различие между равновесными и неравновесными системами с постоянными потоками массы и энергии состоит в их поведении при обращении времени. В равновесной системе, по определению, каждый поток одного направления компенсируется потоком обратного направления — система инвариантна относительно обращения времени. Эта симметрия может быть нарушена потоками через систему, которые отклоняют ее от равновесного положения. Вблизи равновесия реагирующая система устойчива, и наложенные на нее возмущения убывают с течением времени [147, 157]. [c.7]

В каждом из расчетов прослеживалась история 5 10 молекул, поэтому статистическая ошибка полученных результатов не превышала 1%. Во всех вариантах результаты расчетов выводились из памяти машины через определенный временной шаг (общее число шагов равнялось 40). Величина шага была выбрана таким образом, что система приходила в состояние равновесия примерно за 20 шагов. В дальнейшем величины, характеризующие систему, испытывали слабые статистические флюктуации. Таким образом, были получены результаты, характеризующие как кинетику перехода системы из начального состояния в равновесное, так и само равновесное состояние. Контроль равновесности системы производился независимо по значениям функций распределения молекул по скоростям, средней энергии молекул, вкладу поступательных степеней свободы молекул в /У-функцию Больцмана и константе скорости химической реакции. Все эти величины принимали свои равновесные значения практически одновременно. [c.210]

Процесс ректификации проводят в колонных аппаратах, снабженных тарелками для организации взаимодействия между противоточно движущимися неравновесными потоками пара и жидкости. На каждой тарелке встречные потоки пара и жидкости обмениваются массой и энергией, а затем разделяются (сепарируются). Эффективность работы тарелок характеризуется степенью приближения к равновесию отсепарированных после взаимодействия потоков, которая может быть задана эмпирическим коэффициентом эффективности или определена по уравнениям, учитывающим кинетические закономерности процесса массо-тепло-обмена. В любом случае необходимый элемент расчета — определение равновесного состояния парожидкостной системы на тарелке. [c.89]

Для определения состояния равновесной системы в парцп-альном конденсаторе закрепляются три ее стенени свободы, в качестве которых удобнее всего выбрать общее давление р, температуру в и состав Ув паровой фазы по НКК. Все остальные свойства равновесной системы могут теперь быть найдены прямым расчетом. Так, концентрацию а ,, жидкого орошения, равновесного парам дистиллята, можно найти из уравнения равновесия [c.238]

Решение. 1. Для определения состояния равновесной системы в секции питания, помимо назначенного внешнего давления р= 101 325 Па, закрепим температуру системы ,= 135 °С и относительный массовый расход водяного П1ра 2/Ь= 0,039. На основании уравнения (IV.25) можно найти относитель Л09 массовое содержание водяного пара в дистиллятном потоке [c.243]

Имеющуюся дополнительную степень свободы можно использовать и по-другому, задаваясь при определенной температуре системы составом у пара, равновесного однофазной жидкости, состоящей из компонента а или w. Тогда определится то давление paw, при котором можбт равновесно существовать парожидкая система данного состава, однокомпонентная в жидкой и двухкомионентная в паровой фазе при заданной постоянной температуре. [c.163]

Для определения состояния равновесной системы в парциальном конденсаторе закрепляются трп ее степепи свободы, в качестве которых удобнее всего принять общее давле1гие р. [c.254]

Для определения состояния равновесной системы в питательной секции, помимо назттаченного внешнего давления р = 760 мм рт. ст., закрепим температуру системы tm = 135° и относительный весовой расход водяного пара Z/L = 0,039. Имея в виду (V.24), можно найти относительное весовое содержание водяного пара в дистиллятном потоке Z D = 0,039 0,705 = 0,0555. [c.263]

Пусть в системе протекает сложная реакция, состоящая из р простых, причем из них только р1 независимых. Тогда для определения равновесных концентраций всех п реагирующих веществ можем записать р алг браических уравнений, связывающих константы равновесия независимых простых реакций (эти константы известны из термодинамических расчетов) и равновесные концентрации. Такая система уравнений позволит определить только р1 концентрацию, и ниже мы рассмотрим, как в случае сложной реакции определить все п концентраций. [c.102]

Для большого числа углеводородов с девятью или большим числом углеродных атомов термодинамические функции не определяют, а рассчитывают, используя приближенные методы. Естественными поэтому являются экспериментальные исследования по проверке рассчитанных равновесных составов. Кроме того, для углеводородов Сэ и выше из-за большого возможного числа изомеров представляют интерес частные равновесия только тех изомеров, которые образуются в реакционной системе в ощутимых количествах. Поэтому экспериментальное определение равновесного состава изомёрных углеводородов остается важным методом изучения изомеризационных превращений. Обзор ряда работ по экспериментальному определению равновесных углеводородных составов приводится в разделах, посвященных изомеризации парафиновых, нафтеновых, ароматических и олефиновых углеводородов. Можно отметить экспериментальные исследования равновесия парафиновых и нафтеновых углеводородов, выполненные Ал. А. Петровым с сотр. [34, 35]. [c.177]

Ранее отмечалось, что одной из важнейших проблем расчета является обеспечение сходимости решения. Неустойчивость решения в значительной степени зависит от накопления ошибок округления вследствие конечности представления чисел в памяти. Особенно существенные ошибки появляются при выполнении операции вычитания сравнимых по величине чисел. Алгоритм, используемый для решения трехдиагональной системы уравнений материального баланса, не содержит операции вычитания сравнимых величин и поэтому обладает устойчивой сходимостью. Тем не менее при наличии зон постоянных концентраций возможна колебательность решения, устранить которую в большинстве случаев удается с помощью форсирующих процедур. Скорость сходимости и затраты машинного времени на решение существенно зависят от числа компонентов разделяемой смеси, числа тарелок и в меньшей степени от начального приближения. Существенным является также выбор метода определения равновесной температуры, так как эта операция выполняется на каждой итерации и для каждой тарелки. [c.341]

Определение равновесных составов пара и жидкости при различ ных температурах для бинарной системы с различньш содержанием ни-зкокипящей жидкости [c.69]

Анализ процедуры лампинга в равновесных системах, когда математическое описание - системы алгебраических уравнений (нелинейных в общем случае), приводит к определению связи между константами исходного и преобразованного механизмов. Вид преобразования М задан. Для реакций первого порядка эта связь имеет явный вид, для реакций более высоких порядков построен алгоритм, позволяющий связать константы исходной и сокращенной схем. [c.79]

Изобарные температурные кривые. Каждой равновесной системе при заданном давлении л отвечает определенная температура. Поскольку процессы перегонки и ректификации обычно происходят при практически постоянном или малоизменяющемся давле- [c.239]

Расчет конденсации аммиака в модулях II, V, VIII требует определения равновесного содержания аммиака а в многокомпонентной газовой системе азот—водород—метан—аргон над жидким аммиаком. По правилу аддитивности [c.75]

Важнейшими для задач техники взрывобезопасности являются простейшие горючие системы, образованные элементами Н, С, О, N. Рассмотрим приближенные методы вычисления равновесной температуры горения таких систем для двух упрош,ающих условий отсутствия сажеобразования и заметной диссоциации компонентов смеси продуктов реакции. Последнее упрощение допустимо при атмосферном давлении до температур 2200—2300 К, что соответствует горючим смесям с малыми и умеренными скоростями пламени. Определение равновесного состава гетерогенных, т. е. содержащих сажу систем и смесей с лиссоциировинными компонентами, представ. яет собой более сложную задачу и здесь не рассматривается. [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология