Н как источник энергии для образования теплоты

Нефть, газ и природные продукты преобразования нефтей (мальты, асфальты, асфальтиты и др.), находящиеся в недрах, представляют собой сложную систему растворенных друг в друге органических компонентов, включающих сотни индивидуальных соединений. Нефть, природный газ и их природные производные — горючие полезные ископаемые — природные образования, которые могут быть источником тепловой энергии. Горючие полезные ископаемые служат ценнейшим топливом, а чтобы вещество являлось таковым, оно должно обладать достаточно высокой теплотой сгорания, быть распространенным, продукты его горения должны быть летучими, чтобы не затруднять процесс горения и не быть вредными и ядовитыми для людей. В зависимости от агрегатного состояния горючие ископаемые подразделяются на твердые, жидкие и газообразные. Агрегатное состояние определяет способы добычи и использования их в качестве источника энергии. Горючие ископаемые также являются ценным сырьем для химической промышленности, это в первую очередь касается нефти. Фраза Д.И. Менделеева Нефть ведь не топливо, можно топить и ассигнациями , — в настоящее время стала особенно актуальна. [c.9]

Циклопентан. В плоском регулярно построенном циклопентане угол ССС составляет 108°, отклоняясь от нормального тетраэдрического угла всего на 1,5°. Однако для циклопентана, экспериментальная теплота образования которого достаточно хорошо согласуется со значениями, рассчитанными по схемам EAS 33 ММ1 [34] и ММ2 [76], значение ЭНЕК равно 30,1 кДж/моль. Такая энергия напряжения, очевидно, не может быть обусловлена угловым напряжением. Однако в циклопентане, как и в циклобутане, имеются отталкивания между несвязанными С—С- и С—Н-фрагментами и, хотя разницу в энергии заторможенной и заслоненной форм для включения в цикл СНг—СНг группы определить невозможно, все же можно Оценить ее в 10—11 кДж/моль, исходя из энергии напряжения плоского циклопентана, если принять, что единственным источником напряжения является торсионное напряжение. Соответствующий барьер в этане равен 12 кДж/моль, а в пропане 14 кДж/моль отметим, что значения барьера для бутана (20 кДж/моль) нельзя использовать для расчета циклической молекулы, так как в бутане присутствуют скошенные взаимодействия. При переходе от плоской к неплоской конформации напряжение в циклопентане не устраняется, а только ослабевает. [c.117]

Как уже отмечено в Предисловии, основной целью данного издания является рассмотрение важнейших аспектов повышения эффективности использования топлива в энерготехнологиях. При этом также важно отметить, что топливо, энергетика и транспорт, а также энергосберегающие технологии являются, в соответствии с Основами политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу , приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации. В число перечня критических технологий Российской Федерации входят также технологии, тесно связанные с рациональным использованием топлива добыча и переработка угля, производство электроэнергии и тепла на органическом топливе, энергосбережение, технологические совмещаемые модули для металлургических мини-производств, природоохранные технологии, технологии переработки и утилизации техногенных образований и отходов, поиск, добыча, переработка и трубопроводный транспорт нефти и газа, прогнозирование биологических и минеральных ресурсов, нетрадиционные возобновляемые экологически чистые источники энергии и новые методы ее преобразования и аю мупирования и др. В связи с тем, что, как правило, использование топлива связано с применением высоких температур для обработки материалов, то при этом рассматриваются высокотемпературные технологические процессы. Основной упор в данном издании сделан на анализ эффективного использования топлива в металлургических процессах и энергетических установках, но, как уже отмечалось, многие материалы и принципиальные положения могут с успехом использоваться и в любых других технологических процессах. Это наше утверждение основывается на двух положениях. Во-первых, ряд глав достаточно общего характера напрямую может использоваться при решении проблем топливного энергосбережения при решении проблем в любой отрасли или технологии. Как уже отмечалось, к этому списку относятся главы достаточно универсального характера топливно-энергетические ресурсы, топливо и его характеристики, методики теплотехнических расчетов при использовании топлив, стратегия развития энергообеспечения и потенциал энергосбережения, интегрированный энергетический анализ, полная энергоемшсть, методы матемагичес1юго моделирования процессов тепломассообмена (общие подходы), основы теории факельных процессов, общие требования к горелочным устройствам и примеры расчетов, принципы регенерации теплоты и использования ВЭР, стандартизация и сертификация при использовании топлив, энергоаудит и методы оценки работ по энергосбережению, учет энергоресурсов, системы и приборы, использование топлива и экологические проблемы. [c.21]

При полном сгорании алканы образуют углекислый газ воду. Эта реакция сопровождается выделением тепла, благодаря чему алканы используют как источник энергии в различных двигателях и топках. Сжигание алканов в специальном приборе - калориметрической бомбе-позволяет точно измерить Количество выделяющегося при этом тепла и затем рассчитать теплоту образования молекулы, состоящей из атомов углерода и водорода. [c.33]

Легко видеть, что последнее предположение является ничем неоправданной экстраполяцией модели. Оно основывается на том, что если искра очень небольшого размера пройдет через такую среду, для которой неравенство (4) не удовлетворяется или становится обратным, то вокруг искрового объема мгновенно образуется очень узкая реакционная зона, позволяющая химической энтальпии течь в направлении источника энергии и превращаться в теплоту с такой скоростью, что температура в ядре сгоревших газов никогда не упадет ниже адиабатной температуры пламени. Это не только обеспечит непрерывный рост пламени, но и потребует чрезвычайно высоких скоростей реакций на начальных стадиях образования пламени, намного превышающих скорость реакции в стационарном фронте пламени. В случае искры исчезающе малого размера скорость реакции должна быть бесконечно большой, а так как вследствие зависимости скорости от температуры аррениусовского типа это не может осуществиться, даже если температура искры будет бесконечно большой, вполне очевидно, что даже для среды, в которой Х/с < Бдр, потребуется искра конечных размеров, а следовательно, и конечная энергия искры. [c.14]

О. М. Полторак в работе [50] предложил учитывать понижение дифференциальной теплоты сублимации % как общую причину роста дефектности поверхности реальных кристаллов. Уменьшение величины X для реальных кристаллов связано с их макроскопической неравновесностью — малым размером частиц или мозаичным строением граней, наличием дислокаций, неравновесностью форм огранения кристаллов и т. п. Для некоторой части вещества теплота сублимации окажется сильно пониженной и в такой же мере снизится энергия образования дефектов поверхности. Некоторые области реальных кристаллов служат как бы источниками дефектов. Благодаря этому равновесие [c.115]

Синтез атомных ядер гелия из водорода является основным источником энергии Солнца и других звезд Солнце, существуя миллиарды лет, до сих пор не остыло потому, что запасы его энергии непрерывно пополняются за счет теплоты, выделяющейся при образовании атомных ядер гелия. [c.44]

В случае практического использования выделенной окиси Углерода несомненный интерес представляет ее дальнейшее окисление до двуокиси углерода. Сжигание 0,45 газа (в пересчете на 100%-ную степень чистоты) дает 135,3 ккал теплоты. В условиях крупномасштабного производства, где образование окиси углерода при ведении пирогенных процессов носит систематический и массовый характер, использование извлеченного продукта в качестве дополнительного источника энергии, возможно, сулит и большие экономические выгоды. Ведь генераторные газы, основной составляющей частью которых является окись углерода, до сих пор используются в качестве топливных систем. Более подробно об окислении окиси углерода и особенностях технологического процесса будет сказано в главе, посвященной термическим методам утилизации отходящих газов. [c.207]

Осн. исследования посвящены учению о р рах и радиохимии. Развивая учение о гидратации ионов (1920—1930-е), пришел к выводу о взаимозависимости явлений растворимости, ионизации и образования комплексов в р-рах электролитов. Показал, что источником энергии для электролитической диссоциации являются теплоты гидратации отдельных ионов и что р-римость электролита тем больше, чем больше разность теплот гидратации его обоих ионов. Посредством рефрактометрических исследований [c.450]

ДйН как источник энергии для образования теплоты [c.178]

Циклобутан. Энергия напряжения циклобутана сравнима с энергией напряжения циклопропана причиной напряжения также является сильное искажение углов. Теплота образования циклобутана, предсказанная с использованием силового поля ММ2, очень близка к экспериментальному значению. Циклобутан принимает неплоскую структуру, в которой 1,2- и 1,3-несвязанные взаимодействия (отталкивание) сведены к минимуму, барьер перехода в плоскую структуру составляет 6 кДж/моль. Дополнительным источником напряжения в циклобутане является присутствие только двух углерод-углеродных 1,3-взаимодействий на четыре СНа-группы. В циклах большего размера имеется по одному такому взаимодействую на каждую СНг-группу [80]. [c.117]

В случае растворов неэлектролитов для расчета термодинамических функций образования растворов особое значение имеют данные о равновесии между жидкостью и паром. Для этих растворов точные данные о равновесии жидкость — пар являются основным источником для расчета значений коэффициентов активности и изменений свободной энергии при образовании растворов. Если же для данной системы имеются результаты калориметрических измерений теплот смешения, относящиеся к той же температуре, что и данные о равновесии жидкость — пар, то оказывается возможным достаточно точное определение энтропийных эффектов смешения. [c.119]

Основным источником погрешностей расчета для большей части веществ, свойства которых приведены в табл. 2 и 3, являлись неточности в теплотах образования их из элементов. Однако в ряде случаев [например метан, этан, этен (этилен) и др.] мы знаем тепловой эффект достаточно точно для того, чтобы погрешности в нем не дали существенных ошибок в получаемой в результате вычислений константе равновесия. В этих случаях, чтобы получить надежные результаты, нам необходимо применить вполне надежные и точно рассчитанные зависимости теплового эффекта и энтропии или, что то же, свободной энергии от температуры. Как правило, при такого рода расчетах использование экспериментальных х,анных для теплоемкостей реагирующих веществ не позволяет добиться нужной точности. [c.169]

Основные способы получения водорода. Прямо или косвенно — через кислоты и щелочи — обычным источником получения водорода является вода. Так как химическая связь водорода с кислородом в воде соответственно большой теплоте ее образования (58 ккал) очень прочная, для ее преодоления воде должна быть возвращена тем или иным способом энергия, выделившаяся при образовании воды из составляющих ее элементов. [c.269]

В четвертой графе таблицы дано указание на метод определения теплоты образования одноатомного газа. Для элементов, газообразных в стандартных состояниях, соответствующие величины или равны нулю (инертные газы), или вычислены по энергиям диссоциации соответствующих двухатомных газов (Нг, Ог и др.). Для остальных элементов теплоты образования одно-ато.мных газов приняты на основании результатов из.мерений давления насыщенных паров и состава пара в условиях опыта. Предпочтение, как правило, отдается величинам, вычисленным на основании экспериментальных данных по уравнению (10) (см. стр. 9). В отдельных случаях необходимые расчеты выполнены заново на основании термодинамических функций элементов, приведенных в справочниках [1] и [2]. В пятой графе таблицы указан литературный источник, где было получено или рекомендовано соответствующее значение теплоты сублимации или диссоциации. [c.128]

Химическая реакция протекает при постоянном объеме и без совершения нетто-работы. Поэтому количество теплоты, полученной системой от источника теплоты (отданной системой источнику теплоты), равно изменению энергии системы при протекании химической реакции. В рассматриваемом примере система представляет собой смесь идеальных газов. Энергия же идеального газа не зависит от его давления (парциального давления). Напишем выражение для теплоты образования одного моля кислорода [c.291]

Протекание этой реакции сопровождается выделением теплоты (энтальпия реакции отрицательна, см. приложение А), —ДЯ = 393 кДж. Эта теплота расходуется на образование пара в паровом котле. Пар движет турбины и при этом остывает, далее он поступает в теплообменник, где отдает оставшийся запас тепла, конденсируясь в воду. Полезное использование выделившейся при горении энергии (393 кДж/моль) ограничивается коэффициентом полезного действия тепловой машины. К тепловым машинам относятся паровой двигатель, паровая турбина, двигатели внутреннего сгорания, магнитогидродинамические генераторы энергии, термоионный энергообменник и т. д. Все эти устройства преобразуют тепло в другие формы энергии — механическую или электрическую. Источник тепловой энергии отдает тепло при определенной температуре. Часть этого тепла поглощается в теплообменнике с более низкой температурой. Эффективность (коэффициент полезного действия) преобразования энергии т] определяется как отношение всей полезной работы — к теплоте —Q, полученной от источника тепла [c.121]

В топливных печах существуют два дополнительных источника потерь тепла, обозначенных на рис. 77 стрелкой 7. Эти потери связаны с тепловой энергией, которую уносят из печи продукты сгорания, причем эта энергия может быть либо потенциальной — в виде недожженного топлива, либо кинетической — в виде физического тепла продуктов сгорания. К физическому теплу можно добавить скрытую теплоту образования водяного пара. [c.152]

В ИОННОМ источнике составляет около 1 мкс. Таким образом, потенциалы появления фрагментов характеризуют теплоты образования, которые лишь на несколько килокалорий превышают истинные значения. К сожалению, так бывает не всегда. В некоторых случаях превращение электронной энергии происходит медленно по сравнению с непосредственным распадом электронно- и колебательно-возбужденных состояний К+ на [c.55]

Свободная энергия и константа образования этантиола были высчитаны нами из значений термиала, приведенных в работе [7], и теплоты образования, данной в [1]. Нами также рассчитаны данные для 2-тиабутана. В доступной нами литературе отсутствует теплота образования этого соединения. Последняя была рассчитана из сравнения теплот образования 3-ме-тил-2-тиабутана с теплотой образования н. бутана и 2-метилбутана. Для всех остальных соединений значения свободных энергий образования были взяты из указанных ниже источников 1-пропантиола [13], 2-пропантиола 16], 2-метил-2-пропантиола [8], тиофенол [17], 2-тиапропана [2, 10], [c.157]

Справочник У. Д. Верятина и др. Термодинамические свойства неорганических веществ под редакцией А. П. Зефирова содержит для большого числа веществ значения теплот образования (АЯ , 293), энтропии (Згэз), параметров фазовых переходов, коэффициентов уравнений, выражающих температурную зависимость теплоемкости, давления насыщенного пара и изменения энергии Гиббса при реакциях образования (АСг . г), а также термодинамические свойства металлических сплавов. Данные приведены из разных источников. Наряду с этим приводятся характеристики кристаллической структуры веществ. Все величины, зависящие от единиц измерения энергии, выражены параллельно через джоули и термохимические калории. [c.76]

Если мы, например, сожжем глюкозу (то есть превратим ее в СО2 и Н2О), то теплота ее сгорания покажет, сколько пошло теплоты иа образование той же глюкозы из СО2 и Н2О — действительных источников ее образования в растениях, и, следовательно, какое количество энергии поглотило растение для образования СбН120б. [c.213]

Шитц рассчитал величину работы, необходимой для получения единицы объема пленки из латекса известной концентрации, и сопоставил ее с эффективностью возможных источников энергии, необходимой для образования нленки. К таким источникам он относит энергию испарения воды и энергию поверхности полимер — водная фаза. В результате Шитц пришел к заключению, что по своей величине лишь энергия испарения воды может оказаться достаточной для указанной работы. В связи с этим он считает, что основным источником энергии пленкообразования является теплота окружающей среды, превращающаяся в полезную работу при испарении воды через латексные частицы в первой половине процесса имеют значение также капиллярные силы и -поверхностное натяжение на границе полимер — вода 199, 200, 209 [c.57]

Принималось, что единственным источником различий между теплотами реакнии, выделяющимися при присоединении радикала, например I3, к тому или иному ароматическому углеводороду, является затрата зяергии для удаления электрона из ароматической системы и переноса его к атому кольца, характер которого делает возможным образование ковалентной электронной связи с приближающимся свободным радикалом. По вертикальной оси фиг. 2 (см. стр. 237 доклада) отложены величины энергии, необходимой для такого переноса электрона и выраженной через квантово-механический энергетический параметр jS. [c.271]

Основные источники теплоты, поддерживающие температуру тела гомойо-термных животных, по-видимому, связаны именно с использованием АТФ. В частности, значительный вклад в образование теплоты вносят транспортные АТФазы. Например, самый распространенный ионный насос Ка,К-АТФаза работает непрерывно, обеспечивая вторично-активный перенос веществ и компенсируя диффузию ионов натрия и калия через мембрану. В результате активного переноса и обратной диффузии ионов энергия АТФ в конечном счете превращается в теплоту. В постабсорбтивном периоде и в состоянии покоя, в лежачем или сидячем положении расходование энергии на внешнюю работу минимально, и теплопродукция становится главным путем расхода энергии организмом. Такое состояние энергетического обмена называют основным обменом. В состоянии основного обмена Na,K-ATФaзa расходует 20 % (или больше) всей энергии. Интенсивность основного обмена можно оценить количественно по величине теплопродукции. Для взрослого человека она равна примерно 350 кДж/ч (8400 кДж, или 2000 ккал за сутки) это соответствует мощности 100-ваттной лампочки (360 кДж/ч). Однако надо отметить, что расход энергии зависит от размеров тела и примерно линейно пропорционален площади поверхности тела. [c.246]

Вычисления теоретического количества выделенной энергии относительно просты, поскольку имеются многочисленные данные по теплотам сгорания. Здесь в качестве полезных источников можно рекомендовать табл. 9.18 и 9.20 из работы [Perry,1973], где даются теплота сгорания и адиабатическая температура пламени для веществ, находящихся в газовой фазе и сгорающих с образованием газообразных продуктов. Некоторые из этих данных занесены в табл. 8.11, в которой теплота сгорания преобразована в МДж/кг, или ГДж/т. Из таблицы видно, что вещества, которые чаще других приводят к образованию огневого шара, имеют теплоту сгорания, изменяющуюся в пределах 45 - 48 МДж/кг (ГДж/т), и адиабатическую температуру пламени около 2250 - 2350 К. Так что если для дальнейших расчетов выбрать теплоту сгорания, равную 47 МДж/кг, и адиабатическую температуру пламени 2300 К, то это будет вполне обоснованное предположение. [c.178]

Во многих источниках приведены энергии связей углерод — углерод и углерод—водород [3, 4, 10—13. Однако они основаны на неверном допущении, что энергии всех связей (С—С), (С=С) и (С = С), а также (С—Н) одинаковы, независимо от того, в каких соединениях они находятся. Расчет теплот сгорания и образования по этим энергиям связей в сравнительно небольшом количестве случаев дает близкие к экспериментальным данным результаты. Большие расхождения наблюдаются при расчете изоалканов и недопустимо большие расхождения — при расчете ароматических соединений, алкенов и соединений, содержащих больше одной двойной связи в молекуле. Причина, видимо, в том, что средние значения энергии связи (С—Н) в группах —СНз, >СНз и в (С—С) в метильной и метиленовой группах значительно отличаются. [c.5]

В условиях пламени весьма вероятно осуществление того типа смешанных цепей, какой был постулирован Н. Н, Семеновым в его теории так называемых разветвленно-цепных реакций (см, ниже) применительно к реакции образования хлористого водорода НС1 из водорода и хлора [932]. А именно, допуская, что энергия, выделяющаяся в элементарном процессе Н -f l2 = H l + l в количестве 45,5 ккал, вначале в значительной сво- ей части концентрируется в молекуле продукта реакции НС1, и считая, что благодаря высокой температуре пламени концентрация молекул хлора, обладающих энергией, существенно превышающей среднюю тепловую энергию, достаточно велика, чтобы процесс H I -f С12 = НС1-Ь2С1 мог успешно конкурировать с процессом рассеяния энергии при столкновениях НС1 с другими молекулами (см, выше), получаем дополнительный источник атомов хлора, более дешевый , чем обычная термическая диссоциация молекул СЬ- Действительно, если процесс диссоциации сопряжен с затратой 57,2 ккал, то на образование тех же двух атомов хлора в результате процесса НС1 + l2 = H l-f2 l в пределе, т. е. при полном использовании теплоты реакции H + l2 = H l-f l, требуется всего лишь 11,7 ккал. Роль энергетической стороны смешанной цепной реакции, очевидно, должна быть особенно велика при значительных отклонениях реагирующей [c.477]

Некоторые сомнения по этому вопросу высказал Лонг [209] в связи с экспериментальными значениями теплот образования. По-видимому, источник недоразумений заключается в том, что даже в метане состояние атома углерода нельзя полностью свести к лр -гибридизации, Водж [389] и другие показали, что двухвалентные р -состсяния также играют существенную роль, приче.м их относительный вес равен 30—40%. Это понижает эффективную величину энергии валентного состояния (см. рис. 8.9) и снижает разность между энергиями валентного состояния и основного состояния от [c.222]

Чтобы реакция синтеза аммиака могла идти на каком-либо катализаторе, на нем должна происходить хемосорбция либо одного, либо обоих реагирующих веществ. Мнение, что диссоциативная адсорбция азота является самой медленной стадией синтеза аммиака, подтверждается данными из независимых источников и поэтому разумно, но-видимому, сделать вывод, что те металлы, которые слабо хемосорбируют азот (прочная хемосорбция должна ингибировать, а не усиливать реакционную способность) являются наиболее активными для синтеза аммиака. Вероятно, наиболее убедительным доказательством служит тот факт, что хотя большинство металлов способно адсорбировать водород, активными для синтеза аммиака являются только те металлы, которые могут хемосорбировать азот в виде атомов. Наиболее легко хемосорбируют азот переходные металлы, и эта тенденция возрастает при переходе от элементов, расположенных в правой части периодической системы, к элементам, находящимся в ее левой части, что следует из увеличения теплоты адсорбции азота, уменьшения энергии активации адсорбции и повышенной тенденции к образованию нитридов. Экспериментальные данные, полученные с помощью метода вспышки (разд. 3.2.8.1), показывают, что существуют две формы хемосорбированного азота, одна из которых слабее удерживается на поверхности, чем другая [127—129]. Был сделан вывод, что для азота, адсорбированного в виде атомов, наиболее вероятна слабая хемосорбция. Кроме того, теплота адсорбции азота на большинстве металлов велика, а некоторые металлы, особенно железо, требуют энергии активации для адсорбции азота в атомарном состоянии [130]. Вероятно, что кратность связи между металлом и атомарным азотом равна 3, и поэтому не является неожиданным тот факт, что наблюдаются высокие теплоты адсорбции и низкие степени заполнения поверхности. Поскольку металлы VIII группы, расположенные после осмия, обладают меньшим числом вакантных -орбиталей, чем Fe, Ru или Os, становится понятным их неспособность как хемосорбировать азот в виде атомов, так и воздействовать на реакцию синтеза аммиака. [c.354]

Неисчерпаемым источником тепловой энергии является лучистая энергия солнца, которая вызывает также образование ветра, потоков воды и других видов энергии. Однако промышленное использование энергии солнечной радиации в виде теплоты является пока ограни-чениым. [c.5]

В недрах Солнца и звезд господствует температура порядка 10 —10 °, при которой невозможны процессы первичного образования ядер, но могут идти разные термонуклеарные реакции, некоторые из которых освобождают огромное количество энергии. Таким реакциям приписывают главную роль в происхождении теплоты звезд и пополнении ее убыли от излучения. Есть ряд оснований считать основным источником теплоты Солнца реакцию [c.53]

Таким образом, можно видеть и в метане то углеродистое соединение, которое в подходящих условиях способно стать источником усложнения химических форм, вплоть до всех углеводородов, входящих в состав нефти. Рассеяние углеродных атомов сложной материи до образования молекул метана и вновь ассоциация этих атомов, на основе химических превращений метана, до высших форм органических веществ представляет постоянно идущий в природе динамический процесс. Не надо забывать, что теплота образования метана выражается небольшой величиной (22 калории), тогда как скрытый в нем запас химической энергии, выраженный в тепловых единицах, очень велик, почти в 10 раз больший. Этот 3)апас энергии только ступенчато постепенпо расходуется при образовании из метана более сло- кных углеродистых форм. Следовательно, конечный продукт распада органических веществ, богатый скрытой в нем энергией, может стать нэ1чалом возникновения и эволюции из пего новых форм органических соединений. [c.571]