Применение первого закона к газам

Применение первого закона термодинамики к идеальным, газа и 53 [c.53]

Второй закон термодинамики в отличие от первого закона имеет более ограниченную область применения. Первый закон термодинамики справедлив и для систем, состоящих из большого числа частиц, и для отдельных частиц. Второй же закон относится исключительно к системам из большого числа частиц, т. е. таким, поведение которых может быть охарактеризовано статистическими величинами, например температурой и давлением. Действительно, температура определяется средней кинетической энергией поступательного движения частиц, давление газа выражает суммарный эффект ударов молекул о стенку сосуда. [c.65]

Применение первого закона термодинамика к идеальным газам 53 [c.53]

Некоторые простые применения первого закона. Работа расширения — сжатия идеального газа [c.38]

Применение первого закона к газам [c.28]

На первый взгляд это обстоятельство упрощает синтез системы регулирования концентрации ЗОг в обжиговых газах. Однако вследствие существенно нелинейного характера взаимосвязей технологических параметров в случае применения линейного закона регулирования при определенных начальных условиях в процессе возникают незатухающие колебания значительной амплитуды, и система регулирования концентрации 50г теряет ка- [c.323]

В гетерогенных системах, содержащих растворы или газы, иногда необходимо знать, какую роль играют процессы молекулярной диффузии. Запишем в общей форме первый закон Фика в применении к линейной диффузии [c.524]

В применении к идеальному газу уравнение (21), выражающее первый закон термодинамики для бесконечно малых процессов, принимает форму [c.31]

В последнее время в некоторых странах (Германия, Швейцария, страны Скандинавии) принимаются законы, регламентирующие применение биологически не разлагаемых веществ во многих отраслях. В первую очередь внимание обращается на масла для двухтактных двигателей, попадающие в окружающую среду с выхлопными газами, а 1 акже на масла применяемые в тракторах, сельскохозяйственной технике, масла для смазывания цепей бензопил и пластичные смазки. Вследствие этого, производители нефтепродуктов Германии, Австрии, Швейцарии, Франции и других Европейских стран имеют в ассортименте своих продуктов достаточно большое количество биологически разлагаемых масел, гидравлических жидкостей и пластичных смазок. На упаковках таких продуктов наносятся соответствующие знаки (рис. 2.16). [c.63]

На основе понимания теоретических законов и экспериментов химики научились синтезировать новые химические соединения, которые находят применение в практике, например соединения благородных газов соединения, обладающие высокотемпературной сверхпроводимостью, высокой ионной проводимостью (ионные сверхпроводники) полимеры с особыми свойствами, например полимерные проводники первого рода соединения включения (клатраты) и слоистые соединения конструкционная и электротехническая керамика и т, д. [c.431]

В практике работы аварийных бригад бывают случаи, когда в момент приезда на место вызова или аварии приходится оказывать первую помощь пострадавшему при тех или иных обстоятельствах, связанных и не связанных с применением газа в быту, на производстве и т. д. Достаточно часто пострадавшие к моменту приезда аварийной бригады уже не проявляют никаких внешних признаков жизни. О случаях, когда нужно приступать к выполнению искусственного дыхания, мы уже рассказали выше. А что делать в том случае, если человек не только не дышит, но и сердце его перестало работать (биться) Ждать медицинскую помощь Но закон времени неумолим, спустя 6—8 мин после остановки сердечной деятельности ничем нельзя будет помочь, так как клетки головного мозга пострадавшего погибнут. А если к этому прибавить, что аварийной бригаде в момент ее приезда совершенно неизвестно, когда у пострадавшего прекрати-ласть сердечная деятельность, то станет ясно, что терять в этой ситуации даже секунды на раздумья недопустимо. В создавшейся ситуации каждый работник АДС должен незамедлительно приступить к выполнению закрытого массажа сердца. Внешними признаками, по которым делается заключение о необходимости закрытого массажа являются отсутствие стука сердца в груди и исчезновение пульса на сонных артериях (на шее и в паху), расширение зрачков, бледность лица, отсутствие дыхания, общее расслабление мышц тела. [c.278]

При дистилляции с водяным паром может быть применен как насыщенный, так и перегретый водяной пар или любой инертный газ. В первом случае имеем трехфазную, а во втором — двухфазную систему. На основе закона Гиббса при дистилляции с насыщенным водяным паром система обладает лишь одной степенью свободы, — т. е. при определенном внешнем давлении температура дистилляции определена однозначно. [c.58]

Исключительно важная проблема — обнаружение загрязнителей атмосферы и определение их концентрации. До недавних пор ИК-техника с этой целью почти не применялась. Содержание поллютантов, как правило, столь мало, что недоступно измерениям традиционными методами ИК-спектроскопии их поглощение явно недостаточно, если используются обычные ИК-кюветы, кроме того, поглощение атмосферной воды настолько велико, что практически забивает спектр поллютанта. Эти ограничения могут быть сняты применением фурье-спектроскопии. Агентство по защите окружающей среды США поставило задачу повысить чувствительность инфракрасного метода во-первых, поисками оптимальных кювет с большой длиной оптического пути, используемых вместе с фурье-спектрометрами во-вторых, искать способы минимизации помех из-за поглощения атмосферного водяного пара и, в-третьих, совершенствовать технику обогащения проб [37]. Для определения предельных обнаружимых концентраций поллютантов обратимся к известному соотношению (закон Бугера — Ламберта — Бера) ln o(v)//(v)=/i (v)Zp, где /o(v)—падающее излучение /(V)—излучение, прошедшее сквозь изучаемый слой газа с коэффициентом поглощения к( ) на частоте V при длине трассы I и парциальном давлении поглощающего газа р. Допустим, что надежно обнаружимым будет газ, дающий в спектре полосу поглощения с пиком, равным 10 % поглощения. Тогда 1п /о//=0,1. При известном коэффициенте поглощения и доступной длине трассы можно определить величину парциального давления поглощающего газа. Например, коэффициент / (v) в полосе поглощения 1050 см озона равен 10 атм 1 см- . Для того чтобы получить поглощение в 10% при использовании обычной лабораторной кюветы длиной 10 см, нужно иметь парциальное давление озона в ней 10 атм. Обычно давление озона-поллютанта составляет 10- атм, так что нужно повысить чувствительность системы обнаружения на 5 порядков. Для других поллютантов эта цифра может оказаться еще большей. [c.198]

Небольшие отклонения от опыта, которые получаются иногда при подобного рода расчетах, объясняются тем обстоятельством, что при теоретическом исследовании вопросов перегонки пары рассматриваются в первом приближении как идеальные газы с применением к ним соответствующих законов газового состояния, что заведомо неверно и, естественно, приводит к известному расхождению между теоретическим расчетом и данными опыта. [c.358]

Дисперсные частицы и дисперсионная среда в лиофобных коллоидах всегда относятся к различным фазам. В первой главе уже указывалось, что для существования фазы в ней должно содержаться достаточно большое количество атомов или молекул для того, чтобы имелась возможность применения законов термодинамического равновесия и образования физической поверхности раздела. Молекула А внутри жидкости окружена со всех сторон другими молекулами (рис. 28). Силы молекулярного взаимодействия при этом взаимно уравновешиваются. На молекулу В, находящуюся на границе с газом, молекулы жидкости воздействуют только с одной стороны, со стороны газа силы взаимодействия малы, в результате возникает равнодействующая, направленная внутрь жидкости. Поэтому молекулы В стремятся втянуться внутрь жидкости, вследствие чего поверхность раздела жидкости стремится к уменьшению. В свободной капле жидкости стремление к уменьшению поверхности, как известно, приводит к ее шарообразной форме. Это изменение является частным проявлением известного из термодинамики общего стремления свободной энергии системы к уменьшению. В различных системах эта общая закономерность проявляется по-разному. [c.67]

Так было сделано правильное индуктивное обобщение установленных фактов и открыт первый газовый закон. Применен же тут был третий прием индукции Бэкона, а именно прием сопутствующих изменений так как изменение объема всегда сопутствует изменению давления газа, то, значит, между обоими факторами — объемом и давлением — должна быть причинная зависимость. Позднее, независимо от Бойля, этот же закон был открыт французским химиком Э. Мариоттом. [c.41]

Оно справедливо, во-первых, потому, что диаметр молекул в газовой фазе и в жидком растворителе почти одинаков, и, во-вторых, потому, что средняя скорость движения газовых молекул и молекул в растворе одинакова, что следует из теории разбавленных растворов, построенной на применении законов идеальных газов. Известно, что осмотическое давление растворенного вещества равно газовому давлению при той же температуре и концентрации. А это возможно лишь в том случае, если живая сила беспорядочно движущейся молекулы в газовой фазе и в растворе одинакова. [c.256]

Закон пропорционального изменения давления пара раствореиного вещества с изменением его концентрации в растворе впервые был найден английским химиком Генри при изучении растворимости газов и назван законом Генри. В применении к растворимости газов в жидкостях он формулируется так при постоянной температуре растворимость данного газа в жидкости прямо пропорциональна его давлению над жидкостью. Представим теперь, что две соприкасающиеся, но не смешивающиеся жидкости растворяют газ, находящийся под давлением р. По закону Генри мольная доля газа в первой л идко-сти будет равна [c.133]

Уравнения (III, 41а) и (111,416) относятся не только к диффузии в газах, но и к диффузии в жидких растворах. Они являются выражением первого закона Фика. При применении его к гaзa большей частью вместо концентраций пользуются парциальным давлением raaa р, придавая, например, уравнению (111,41а) вид [c.158]

Законы сохранения (дивергентные формы уравнений) широко применяются в методе интегральных соотношений, при построении консервативных разностных схем и при постановке вариационных задач газовой динамики. Примерами являются публикации [1-4]. Теорема Нётер и ее обобщение [5] позволяют находить законы сохранения для систем дифференциальных уравнений второго порядка. Для применения этих теорем необходимо изучить групповые свойства исходных уравнений [6] и использовать вариационный принцип, из которого эти уравнения следуют. Для вырожденных функционалов, порождающих уравнения первого порядка, теряется взаимно однозначное соответствие между группами, допускаемыми уравнениями, и законами сохранения некоторым группам могут соответствовать дивергентные уравнения, состоящие из нулей [5]. Теорема Нётер использована, например, Ибрагимовым [7] для получения полной системы законов сохранения безвихревых течений газа, описываемых уравнением второго порадка для потенциала скоростей. [c.17]

Использование центробежных сил нашло широкое применение в процессе сепарации газоконденсатных углеводородных смесей. В предыдущем разделе был рассмотрен процесс сепарации в гравитационном поле. Однако он имеет небольшую эффективность, особенно при больших расходах газа. Для увеличения эффективности сепарации сепараторы оборудуют специальными устройствами, которые способны улавливать капли, не осевшие в гравитационной осадительной секции [44]. В качестве таких устройств используют центробежные патрубки (циклоны), представляющие собой вертикальные цилиндры, в которых поток газа, содержащий мелкие капли, закручивается на входе. По способу закрутки циклоны делятся на осевые, в которых поток закручивается при обтекании установленного на входе завихрителя, и на тангенциальные, в которых поток поступает в полость цилиндра через тангенциальные прорези в стенках. В циклонах первого типа скорость закрутки потока можно регулировать по закону и = Сг> , где г — радиус, откладываемый от оси циклона. При к = - поток закручивается по закону постоянства циркуляции (потенциальное вращение), при к = 0 обеспечивается постоянство угла закрутки по радиусу, а при к = 1 закрутка осуществляется по закону твердого тела (квазитвердое вращение). [c.196]

Классическая работа Термодинамика и свободная энергия веществ , написанная в 1923 г. Льюисом и Ренделлом, по существу является первой полной математической формулировкой химической термодинамики. Поколения студентов изучали эту интересную книгу и убеждались в полезности приведенных там соотношений для решения технических проблем. Одной из двух значительных работ, опубликованных после 1923 г,, было экспериментальное подтверждение третьего закона, выполненное Джиоком и его учениками. Другим исследованием явилась разработка методов статистической механики для расчета термодинамических свойств идеального газа на основании первого и второго законов термодинамики. Сейчас нет никаких сомнений в том, что величины свободных энергий, полученные из термических данных и статистических методов расчета, можно с уверенностью использовать для предсказания состояния равновесия в системах. Тем не менее широкое применение термодинамики в органической химии до настоящего времени тормозилось двумя факторами. Использование неточных литературных данных или непонимание ограничений, налагаемых термодинамикой, вело к тому, что некоторые термодинамические выводы не соответствовали экспериментальным результатам. Это в свою очередь вызывало определенное недоверие к тем общим выводам, которые были сделаны на основе термодинамики. Другой причиной, ограничивающей применение термодинамического подхода к проблемам органической химии, являлся недостаток доступных численных значений свободных энергий. Данные но химической термодинамике настолько рассеяны в научной литературе, что без сводных таблиц было крайне трудно работать термохимикам, занимающимся практическими расчетами. Наряду с этим выявилась скудность данных для органических соединений, что было впервые отмечено Парксом и Хаффманом еще в 1932 г. в их оригинальной монографии Свободные энергии органических соединений . В этой очень полезной книге были полностью учтены оба отмеченных выше фактора. [c.13]

Методы кинетической теории материи было бы желательно при-.менить для описания динамики плотных газов, законов движения неоднородных сред в нижних слоях атмосферы, а также законов движения жидких и газообразных сред при высоких давлениях. Первые попытки обобщить кинетическое уравнение Больцмана яа плотные газы были сделаны в первой половине нашего века работах Энскога, где молекулы газа рассматривались как твердые упругие сферы конечного диаметра а. Так как взаимодействие таких молекул происходит практически мгновенно, то представлялось возможным не зп1итывать тройных соударений и соударений более высокого порядка. Энскогом были проведены необходимые расчеты и вычислены коэффициенты переноса. Вычисления локазали, что теоретические значения коэффициентов переноса совпадают с опытными значениями до давлений в несколько сот атмосфер. Как видно, первые попытки применения кинетической теории для описания динамики плотных газов дали вполне удов- Летворительные результаты, поэтому представляется целесооб- разной дальнейшая разработка этой теории для описания динамики плотных сред, в первую очередь применительно к неоднородным редам, в частности к дисперсным системам. [c.102]

Но тем не менее до конца XIX в. контактный способ получения серной кислоты еще не получил широкого распространения. Это объяснялось рядом причин [22]. Во-первых, существовало ошибочное мнение (которое как раз и высказывал Винклер), что для контактного получения серного ангидрида оптимальной является эквимолекулярная смесь сернистого газа и кислорода. Хотя это и противоречило мало известному в то время закону действующих масс Гульдберга и Вааге, но благодаря авторитету Винклера держалось довольно долго. В связи с этим стехиометрическую смесь сернистого газа с кислородом получали термическим разложением камерной серной кислоты, что, естественно, было дорого. Во-вторых, часты были случаи отравления катализаторов причины же этого были неизвестны. Поэтому приходилось воздерживаться от применения сернистого газа, получаемого обжигом колчеданного сырья, что было бы гораздо практичнее и дешевле. Конечно, это объясняется и тем, что спрос на высококонцентрированную серную кислоту все еще был не столь велик. Но с развитием органического синтеза потребление в олеуме стало возрастать и, естественно, стало толкать исследователей на усовершенствование и расширение контактного способа производства серной кислоты. [c.128]

Поскольку промывание стекла делает его поверхность более шероховатой, Фрэзер, Пэтрик и Смит[1 ] провели опыт Мак-Геффи и Ленера в стеклянной колбе с девственной поверхностью, не бывшей в употреблении, т. е, в колбе свежевыдутой при применении сухого воздуха и не мытой даже водой. Результаты первых адсорбционных измерений с нарами воды (приведенные в табл. 4 их работы) изображены на рис. 107. Кривая А выражает изменение давления с температурой согласно закону идеальных газов, рассчитанное на основе точки 1. Кривая В изображает то же, рассчитанное но средним данным для трех первых экспериментальных точек. Кривая С изображает кривую давления наров воды в соответствии с табличными данными [2 ]. Фрэзер, Пэтрик и Смит показали экспериментально, что вода растворяет некоторое количество щелочи из свеятевыдутого стекла, что приводит к понижению давления паров. Если мы сделаем крайнее предположение, что понижение давления пара во всей области, установленное исследователями, было обусловлено растворенной щелочью, а не адсорбцией, то кривая В будет изображать изменение давления [c.439]

Но работа Гаркура и Эссона была лишь первой ласточкой применения кинетических уравнений для целей современной нам химической кинетики. Дальнейшее изучение механизмов сложных реакций могло быть успешным только после установления основных кинетических закономерностей и понятий, на основе глубокого изучения статики и динамики процессов. Кроме Гаркура и Эссона, ряд ученых почти одновременно с Гульдбергом и Вааге сформулировали закон действующих масс. Но только один из них, продолжая линию Вильямсона, ввел в химию из физики понятие об активных молекулах, оказавшее такое большое влияние на все развитие физической кинетики. Это был немецкий физик Л. Пфаундлер [3531, который в 1867 г., исходя из положений кинетической теории газов, объяснил одновременное протекание реакций диссоциации и ассоциации веществ участием в этих процессах молекул с неодинаковой энергией. [c.148]

Роув [48] изучил влияние природы как твердых частиц, так и потока газа на характеристики псевдоожиженных слоев и применил нолученные данные для расчета реакторов с псевдоожиженными слоями для осуществления медленных реакций первого порядка. Этот более реалистичный подход был применен Роувом для того, чтобы вычислить на основании законов механики среднее время пребывания в реакторе частиц, на которых происходит поверхностная реакция. Аэродинамическими условиями лимитируются только медленные реакции, и Роув выбрал такие реакции газ — твердое тело, на скорость которых оказывает влияние характер течения в слое. Он пришел к выводу, что ири неправильном выборе размера частиц твердого материала большая часть газов проходит через слой в виде пузырьков, не вступая в реакцию из-за недостаточности времени контакта. Наиболее действенный способ увеличения эффективности контакта газа с твердым телом заключается в увеличении размера частиц. Желательно, чтобы через активную фазу проходило как можно больше газа, так как при этом увеличивается время контакта газа с твердым телом. При увеличении размеров частиц вдвое, время, необходимое для полного превращения исходного вещества в продукт, сокращается наполовину. Если скорость газового потока все же достаточно велика, чтобы вызвать образование пузырьков, теплоперенос к стенкам реактора остается достаточно высоким, чтобы сохранились преимущества проведения процесса в псевдоожиженном слое. [c.436]

Реальные газы отступают от закона Джауля. Этот закон Н может быть обоснован с помощью первого начала термодинамики е(го можно получить из второго начала, примененного к телам, подчиняющимся уравнению состояния идеального газа ( 258). [c.246]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология