Физические и термодинамические свойства водорода

Термодинамические свойства некоторых промышленных газов весьма подробно представлены в двух недавних публикациях. В первой из них [1] приводятся физические и термодинамические свойства воздуха, аргона, двуокиси и окиси углерода, водорода, азота, кислорода и водяного пара. В книге Дина [2] рассматриваются аммиак, двуокись и окись углерода, воздух, ацетилен, этилен, пропан и аргон. Свойства гелия подробно изложены Кеезомом [3]. [c.306]

Перейдем к рассмотрению экспериментов. Нам уже известны свойства плазмы с точностью до порядка величины. При определении термодинамических свойств возможная точность расчета не выходит за пределы 2%. При расчетах коэффициентов переноса точность много хуже. Кроме того, чтобы избавиться от практически непреодолимых математических трудностей, мы ввели при расчетах довольно грубые допущения, обычно принимаемые и в других работах. Мы усредняли многие непостоянные величины, причем это делалось так, что оценить ошибки в конечных результатах невозможно. Возможна ошибка в 2 раза, хотя многие считают используемую нами теорию не такой уж плохой. В какой степени положение может быть исправлено экспериментом Если бы мы имели материал, способный работать при 20 000 К, то все эксперименты были бы чрезвычайно просты. Измерив градиент давления при изотермическом ламинарном течении плазмы в трубе, можно определить вязкость. Эксперименты по теплообмену позволили бы определить теплопроводность и электропроводность, измеряя другие параметры. Из-за отсутствия необходимых для этого высокотемпературных материалов мы воспользуемся другим методом, который, возможно, позволит нам использовать наш теоретический аппарат для предсказания результатов эксперимента. В этом методе в сущности нет ничего нового. Еще до постановки экспериментов по определению вязкости обычных жидкостей (например воды) была принята гипотеза о прямой пропорциональности величины касательных напряжений градиенту скорости. Затем на основании этой гипотезы была получена теоретическая формула, описывающая ламинарное течение в трубе. Совпадение полученных теоретических результатов с экспериментом позволило считать вязкость физической константой, имеющей вполне определенный смысл. Этим же путем следовало бы идти и в случае плазмы, но отсутствие подходящих конструкционных материалов не позволяет осуществить изотермические условия. Тем не менее мы попытаемся воспользоваться этим же методом, ставя простые эксперименты, результаты которых можно предсказать теоретически, а затем попытаемся скорректировать теорию. Оказывается, что лучше всего использовать обычную струю плазмы, получаемую в определенных условиях. В струе плазмы, вытекающей из сопла плазматрона, температура очень сильно изменяется и по длине и по сечению струи. Если же взять трубу и разместить электроды на ее торцах, то осевого градиента температуры быть не должно. Следовательно, задача из двумерной превращается в одномерную. Для получения стационарной дуги необходимо охлаждать стенки трубы водой, поддерживая их температуру постоянной. Для плазмы при атмосферном давлении трудно придумать эксперимент проще. Теперь надо решить, какое вещество использовать в качестве рабочего тела. Конечно, для наших целей не годятся воздух, вода и даже водород, так как в водородной плазме содержится слишком много компонент На, Н, Н+ и е . Если не удастся достигнуть локального равновесия, то необходимо рассматривать по крайней мере четыре независимые группы уравнений с соответствующим числом соотношений для скорости реакций. Лучше с этой точки зрения применить гелий при 6 83 [c.83]

Основные физические константы и термодинамические свойства водорода приведены ниже [I, 2,17, 18] [c.14]

Обычно говорят, что химическая или физическая термодинамическая система находится в состоянии равновесия, когда ее состав и свойства не претерпевают видимых изменений при постоянных внешних условиях в течение неограниченного времени. С макроскопической точки зрения это означает, что система находится в состоянии покоя или устойчивого равновесия, хотя с микроскопической точки зрения в такой системе существует некоторое динамическое равновесие, отвечающее равенству скоростей прямой и обратной реакций или процессов. Любая система, не находящаяся в состоянии равновесия, должна непрерывно переходить в это состояние с большей или меньшей скоростью. Если скорость приближения к состоянию равновесия настолько мала, что за доступный для эксперимента промежуток времени практически невозможно заметить какое-либо изменение в состоянии системы, то обычно говорят, что система находится в состоянии метастабильного равновесия. Добавление в систему подходящего катализатора должно привести к более быстрому достижению истинного равновесия. Так, ряд простых органических соединений, например нитроглицерин или бензол, в реальных условиях являются термодинамически неустойчивыми соединениями. Смесь водорода и кислорода в отсутствие катализаторов (фольги, приготовленной из сплава на основе палладия) или электрической искры также самопроизвольно не реагирует при комнатной температуре с образованием более устойчивого продукта — воды. Анализ таких реакций и процессов не представляет [c.19]

Рассмотрение физических и термодинамических свойств ограничено в основном экспериментально измеренными величинами. Молекулярная структура и физическая природа перекиси водорода в различных фазах и в растворе обсуждаются в гл. 6, где представлены также дополнительные сведения, выведенные из результатов измерений физических свойств и первичных экспериментальных данных, полученных с основной целью выяснить структуру. [c.165]

Физические и термодинамические свойства обычного водорода [c.6]

MOB водорода в молекуле и тем самым о ее строении. Методом инфракрасной (ИКС) и электронной спектроскопии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, а также спектров комбинационного рассеяния света (СКР) выявляют функциональные группы, распределение электронной плотности, пространственное строение молекул органических соединений. Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для определения природы свободных радикалов, образующихся при химических реакциях, основан на взаимодействии неспаренного электрона парамагнитного соединения с внешним магнитным полем. Масс-спектроскопия путем определения массы и относительных количеств ионов, возникающих при бомбардировке электронами молекул, исследует их строение. Метод дипольных моментов позволяет установить конфигурацию молекул и отчасти распределение в них электронной плотности. Повысился интерес исследователей к методу полярографии органических соединений (изучение пространственного строения, кинетики, таутомерии и т. д.). Большое значение имеет исследование термодинамических свойств органических соединений (например, при оценке их взрывчатых свойств). Физические методы (особенно кинетические) имеют часто решающее значение при исследовании механизмов реакций органических соединений. Важная роль принадлежит прецизионным кинетическим методам (струевым, релаксационным, импульсного фотолиза), которые применяются при исследовании быстрых реакций. [c.8]

Расчет процесса сжатия. Процессы компримирования ацетилена и его смесей связаны с расчетом степени сжатия, которая определяется допустимой температурой на каждой ступени сжатия. В состав газовой смеси входят компоненты с различными физическими и термодинамическими свойствами (например, метан и водород). Повышение температуры Г,- каждого компонента г в процессе его адиабатического сжатия определяется соотношением конечного и начального давлений и показателем адиабаты к1 для этого компонента. Прн сжатии для каждого компонента соблюдается уравнение [c.342]

Выбор растворителя определялся его практическим значением и свойствами. Первые главы книги посвящены трем наиболее важным неводным растворителям протонного типа жидкому аммиаку, безводному фтористому водороду и серной кислоте. Эти растворители нашли широкое применение в препаративной химии и при физических измерениях, кроме того, все они, подобно воде, являются хорошими растворителями для органических и неорганических веществ. По-видимому, в области исследования именно этих растворителей происходит наиболее интенсивное накопление количественных данных. Однако для неводных растворителей в литературе содержится все же крайне мало сведений даже о таких простых количественных термодинамических величинах, как теплоты растворения галогенидов щелочных металлов. Поэтому практически невозможно сравнить энергии сольватации простых ионов в различных растворителях, хотя эти сведения были бы весьма интересны, [c.5]

Химическая устойчивость и физические свойства фтористого водорода позволяют применять его в очень разнообразных условиях (наибольшим образом удовлетворяющих экономическим или термодинамическим требованиям), не считаясь с тем, как это отразится на катализаторе. Упругость паров фтористого водорода достаточно низка, чтобы с помощью только умеренных давлений поддерживать его в жидком состоянии. Также достаточно низка его температура замерзания, что позволяет вести реакцию при более низких температурах, чем это доступно с другими катализаторами, которые становятся в этих условиях вязкими. Большинство реакций алкилирования в присутствии фтористого водорода проводят при температуре около 25°, но для некоторых реакций предпочитаются более низкие температуры. [c.79]

Предыдущие теоретические и экспериментальные исследования показали, что физические свойства водорода (в гораздо большей степени, чем свойства воздуха) способствуют уносу сконденсировавшихся твердых частиц примесей в область более низких температур, что приводит к накоплению примесей и забивке теплообменника. Выбор пал на теплообменник пластин-чато-ребристого типа, так как предполагалось, что он сможет ликвидировать унос примесей (эксперименты подтвердили это предположение). Возможность применения пластинчато-ребри-стого теплообменника была обусловлена низким давлением, выбранным для термодинамического цикла разделения. Стоимость пластинчато-ребристых теплообменников ниже стоимости теплообменников большинства других типов. Задачей авторов являлась не создание установки, а разработка процесса до такой степени, чтобы на основании необходимых исследовательских работ получить ответ на вопрос, будет ли обеспечена непрерывная и надежная работа установки. В случае положительного [c.175]

ГУ>енье и Кабр [757]. В статье представлено общее описание программ для расчета дистиллящш и мгновенного испарения, а также термодинамических и физических свойств с использованием одного из вариантов уравнения Редлиха — Квонга (наименование варианта отсутствует). Предложенные программы обеспечивают получение достаточно хороших результатов для таких газов, как водород, азот, кислород, монооксид углерода, углеводороды. [c.109]

Основные научные исследования посвящены разработке физико-химических проблем пирометаллур-гических процессов. Создал основы теории высокотемпературного восстановления и обнаружил ступенчатый характер восстановления кремнезема. Исследовал связь физических свойств твердых и жидких сплавов и соединений переменного состава со структурой ближнего порядка. Разработал статистико-термодинамическую теорию -ЖИДКИХ сплавов с сильным меж-частичным взаимодействием. Изучил теплофизические характеристики переходных металлов и сплавов на их основе, а также параметры, характеризующие поведение в них водорода. [c.134]

Все смешанные галогениды урана (III) представляют собой черные кристаллические вещества, напоминающие по своей термической устойчивости, летучести и т. п. трихлорид и трииодид. Их физические и химические свойства изучены слабо. Однако восстановление водородом галогенидов урана (IV) позволило рассчитать термодинамические константы для монобромдихлорида и диброммонохлорида урана. [c.437]