Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Микроскопические и макроскопические рКа

    Разрушение материала и конструкций происходит на той или иной стадии их эксплуатации (микроскопической, макроскопической). Но, как ясно из третьего пункта перечисленных выше научных результатов теории Гриффитса, [c.182]

    Уравнение (23) показывает, как явление, описанное уравнениями (10)—(13), которое является чисто нестационарным, пока рассматривается каждый поверхностный элемент, результируется в макроскопически стационарный процесс, при условии, что функция распределения возраста элементов неизменна во времени. Модель пленочной теории предполагает, что рассматриваемое явление даже в микроскопическом масштабе настолько отвечает условиям стационарности, что член д i дt из уравнения (1.1) выпадает. [c.22]


    Неоднородность структуры зернистого слоя обуславливает и неоднородность в распределении скоростей пронизывающего слой потока газа или жидкости. Эти статистические особенности структуры потока также носят двойственный характер (от микроскопической зернистой дискретности и от макроскопических неоднородностей укладки) и определяют внутреннюю гидродинамику зернистого слоя и характер процессов переноса в нем. [c.82]

    В наиболее общем виде такие явления описываются феноменологической теорией явлений переноса [237, 254]. Процессы переноса относятся к необратимым процессам, в результате которых в системе происходит пространственный перенос импульса, массы, энергии. Этот перенос может осуществляться как в форме направленного течения субстанции (кондук-тивный перенос), из-за макроскопической неоднородности субстанции (конвективный перенос) или вследствие хаотического движения частиц субстанции на микроскопическом уровне (молекулярный перенос). [c.150]

    Полного количественного совпадения не следует ожидать даже для более строгой модели. Это обстоятельство связано с тем, что изменение В обычно достигается благодаря использованию смешанных растворителей. В таких случаях нет оснований ожидать, что микроскопическое изменение диэлектрической проницаемости будет соответствовать среднему макроскопическому изменению В. [c.456]

    Для того чтобы описать макроскопическое осредненное движение фаз с помощью методов механики сплошных сред, вводятся следующие ограничения. Предполагается, что размер частиц с1 и микроскопический линейный масштаб / гидродинамических процессов, происходящих на уровне отдельных частиц, много больше молекулярно-кинетических размеров, но значительно меньше линейного масштаба I существенного изменения макроскопических переменных и характерного линейного размера аппарата [95, 96], т. е. [c.59]

    Аналогичное условие для микроскопического временного масштаба т имеет вид т<Т<Те, где Т — временной масштаб макроскопического течения смеси, - временной масштаб изменения внешних условий. [c.59]

    Распределение заряда в электролите не является непрерывным, если рассматриваются малые элементы объема, содержащие небольшое количество ионов. Используя уравнение Пуассона, мы сглаживаем микроскопическую прерывность поля в электролите, что допустимо, поскольку конечной целью является изучение макроскопических свойств, [c.405]

    Коэффициент самодиффузии. Для измерения самодиффузии воды в гетерогенных системах используется метод импульсного градиента (ИГ-ЯМР) [617—619]. При этом определяется макроскопический коэффициент диффузии D, так как минимальное время наблюдения за системой в данном методе (минимально возможное время между импульсами) превышает Ю с. Связь между D и микроскопическим коэффициентом самодиффузии Do определяется условиями диффузии в средах со стерическими препятствиями [620]. Для хаотически распределенных сферических препятствий [621]  [c.239]


    Анизотропия макроскопического коэффициента самодиффузии, связанная с эффектом препятствий, наблюдалась экспериментально для воды в упорядоченных гетерогенных системах [619, 621—623]. Эта анизотропия может проявляться даже в случае, когда микроскопический коэффициент диффузии изотропен ( >0 = /)ох). При использовании метода ИГ-ЯМР важно также учитывать эффекты пространственно ограниченной самодиффузии, которые могут приводить к искажению измеряемых величин D [617]. [c.239]

    Теплота, энергия и молекулярное движение. Кинетическая и потенциальная энергия. Теплота и теплоемкость. Макроскопическое и микроскопическое движение. Второй закон термодинамики. [c.50]

    Работу всегда можно преобразовать в теплоту. В качестве простейшего примера обычно приводят трение. Камень, движущийся как единое целое с большой скоростью, хотя его молекулы совершают сравнительно медленное беспорядочное движение, останавливается при перемещении по поверхности вследствие трения. После остановки камень уже не имеет скорости движения как единое целое. Однако его молекулы и молекулы поверхности, по которой он скользил, движутся теперь с большими индивидуальными скоростями, чем раньше. Если тело хотя бы частично состоит из газа, молекулярное движение усиливается в прямолинейном направлении во всем сосуде. Если же тело является твердым, в нем усиливается колебательное движение атомов и молекул относительно средних положений в кристалле. В любом случае мы имеем дело с превращением макроскопического движения в микроскопическое. [c.54]

    Когда энтропия выводится из второго закона термодинамики, она не получает очевидной интерпретации на молекулярном уровне. Однако австрийский физик Людвиг Больцман (1844-1906) показал в 1877 г., что энтропия имеет основополагающее значение для понимания молекулярных явлений она является мерой неупорядоченности в молекулярной системе. Больцман показал, что энтропия 5 связана с числом различных микроскопических способов реализации конкретной макроскопически определенной и наблюдаемой ситуации. Если число эквивалентных способов реализации некоторой ситуации равно IV, то энтропия пропорциональна логарифму числа У  [c.55]

    Успех описания сложных реагирующих систем в равной мере зависит, во-первых, от знания существа процессов, идущих на микроскопическом уровне, во-вторых, от умения обобщать микроскопические законы на макроскопический уровень и, в-третьих, от понимания характера взаимосвязи между основными законами естествознания и их частным проявлением — законами химической кинетики. Это обстоятельство породило существование трех различных подходов к решению проблем химической кинетики физико-химического, формально-кинетического и естественно-механического [c.4]

    Равновесность — более узкое понятие, оно применимо лишь для изолированных систем, для которых понятия стационарность и равновесность эквивалентны. В микроскопическом смысле под равновесным (стационарным) состоянием системы понимают такое ее состояние, когда при заданных и фиксированных макроскопических состояниях микроскопические параметры с точностью до малых флуктуаций, обусловленных молекулярным строением системы, однозначно определены и имеют конкретные численные значения. Подчеркнем, что это справедливо лишь для системы, находящейся в состоянии равновесия — для неравновесного состояния задание макроскопических параметров не определяет однозначно микроскопических свойств системы. Термодинамической вероятностью W называется число микроскопических, состояний, соответствующих одному и тому же макроскопическому состоянию. В отличие от математической вероятности Р, нормированной в пределах О < Р <С 1, термодинамическая вероятность, как число допустимых состояний может иметь любые численные значения в пределах 0< РУ<оо. [c.22]

    Термин состояние имеет как микроскопический, так и макроскопический смысл. На микроскопическом уровне в отношении одного объекта (атома, молекулы и т. д.) в специальной литературе вместо термина состояние часто используют термин орбиталь . [c.22]

    Для системы, предоставленной самой себе, состояние равновесия является не только самым вероятным, но и простейшим по сравнению с другими возможными состояниями. Макроскопические параметры, характеризующие равновесную систему, остаются во времени не просто постоянными но и равными своим средним значениям, поскольку физико-химические кинетические процессы идут лишь на микроскопическом уровне и не имеют макроскопического проявления. [c.23]

    Однако макроскопические свойства системы могут быть выведены и иным путем — из анализа микроскопических свойств объектов и сил взаимодействия, существующих между ними. Наиболее простой и бесхитростный способ решения такой задачи состоит в том, чтобы, зная исходные данные (начальные условия), решить соответствующее уравнение связи для каждой частицы. Ситуация при этом носит достаточно общий характер — если объекты системы достаточно велики и подчиняются законам классической физики, то необходимо решать уравнения классической механики (Сравнения Ньютона) при знании начальных координат и импульсов каждого объекта если же речь идет о микрообъектах, подчиняющихся законам квантовой механики, то необходимо решать волновое уравнение Шредингера при знании начальных волновых функций и сил взаимодействия. Единственные затруднения такого прямолинейного анализа состоят в том, что, во-первых, число объектов в реальных системах весьма велико (например, при нормальных условиях Т = = 29.3 К, Р = 1 ат, в 1 см содержится N = 2,7-10 молекул — число Лошмидта, что означает необходимость решения 3-2,7-10 8-10 уравнений при 6-3-2,7 х X 10 5-10 значениях начальных условий) и, во-вторых, точные значения начальных условий неизвестны. Поэтому необходим иной подход [11]. [c.24]


    Физико-химический подход основан на рассмотрении процесса на микроскопическом уровне с последующим переходом к изучению его макроскопических свойств. Для простой реакции, т. е. процесса, протекающего с преодолением одного энергетического барьера, задача расчета коэффициента скорости реакции может быть разделена на две — динамическую задачу расчета сечения реакции и статистическую задачу нахождения функции распределения. В первом случае необходимо определить вероятность того, что в процессе соударения и обмена энергией взаимодействующие частицы (молекулы, атомы, радикалы, ионы и т. д.) изменяют свою химическую индивидуальность. Во втором случае нужно найти, как меняется во времени распределение частиц по различным энергетическим состояниям, и рассчитать макроскопический коэффициент скорости химической реакции в зависимости от этого распределения. [c.48]

    Совершенно аналогичным образом можно ввести дифференциальное и полное сечения реакции, а также найти макроскопическую скорость простой реакции и определить микроскопический коэффициент скорости реакции, которые соответственно будут иметь вид, аналогичный (2.6) и (2.8). В самом общем случае начальные [c.52]

    Сравнение (2.45) и (1.77) показывает, что применение принципа микроскопической обратимости (2.40) и использование равновесных функций распределения приводит к обычному виду константы равновесия, полученному из термодинамических соображений. Это означает, что принцип детального равновесия Фаулера есть макроскопическое проявление принципа микроскопической обратимости Тол-мена [7, 8]. Отметим, наконец, что при интегрировании (2.12) по поступательным энергиям никаких предположений о функциях распределения энергии по внутренним степеням свободы реагирующих частиц не вводилось, требовалось лишь выполнение закона сохранения энергии и потому (2.45) справедливо при любом распределении. [c.64]

    Из (1.77) и (2.20) следует, что с ростом температуры скорость простой реакции увеличивается. Как правило, это так, однако известны процессы, скорость которых с ростом температуры падает [6, 9]. С формальной точки зрения это означает, что в уравнении (2.20) величине (—Е) нужно приписать отрицательный знак — (—Е) = = Е. Однако (1.77) и (2.55) также остаются справедливыми, следовательно, для таких процессов энергия активации меньше энергии разрыва связи. Такие процессы на первый взгляд незаконны , поскольку исходные молекулы вообще не могут существовать и должны самопроизвольно распадаться, так как для их разложения необходима энергия, меньшая энергии связи. На самом деле это, конечно, не так, и отрицательные энергии активации можно физически объяснить [9], если учесть, что коэффициент скорости не есть физическая константа, характеризующая частицу. Макроскопический коэффициент скорости к есть среднее из всех микроскопических коэффициентов скорости частиц, находящихся на различных квантовых уровнях. Если к — вероятность спонтанного распада частицы, находящейся в /-м состоянии и имеющей энергию Еу, то равновесная часть таких частиц от их общего числа с учетом (2.20), (2.26), (2.42) может быть записана в виде [c.72]

    Макроскопический коэффициент скорости к зависит от микроскопического коэффициента к и функции распределения обычным образом  [c.82]

    Таким образом, решение проблемы влияния нарушения функции распределения на скорость элементарного процесса в общем виде требует установления связи между микроскопическими величинами, характеризующими распределение, и макроскопическим коэффициентом скорости, т. е. решения в общем виде системы уравнений (2,103), к которой присоединены уравнения для заселенностей различных квантовых состояний и уравнения химической реакции. [c.96]

    Неравновесные реакции (слабая неравновесность). Макроскопическая скорость реакции много меньше макроскопической скорости всех релаксационных процессов. Однако макроскопический коэффициент скорости (см. (2.57)) есть среднее из всех микроскопических коэффициентов скорости молекул, находящихся на разных уровнях, и может случиться так, что микроскопические скорости реакций для некоторых квантовых состояний окажутся больше микроскопических скоростей релаксации. В этом случае Макроскопическое уравнение для скорости реакции, содержащее концентрации, построить все же можно, однако оно не будет иметь обычной Аррениусовой формы (1.77). Объясняется это тем, что макроскопическая скорость определяется лишь скоростью активации, а поскольку вблизи порога активации имеет место обеднение высокоэнергетической части распределения, то средняя энергия активных молекул (т. е. молекул, имеющих запас энергии выше энергии активации Е > Ед и в принципе способных к реакции) меньше средней энергии активных молекул для случая равновесного распределения Е < Е . Это вызывает повышение эффективной энергии активации, причем величина повышения определяется механизмом активации (сильные столкновения либо многоступенчатая активация — дезактивация). [c.97]

    Как X, так и М — макроскопические величины. При описании магнитных свойств комплексов переходных металлов обычно используют микроскопический параметр, называемый эффективным магнитным моментом Измеряется он в магнетонах Бора и определяется следующим образом  [c.137]

    В общем случае при выборе физического воздействия для интенсификации технологических процессов в первом приближении можно руководствоваться простым правилом по мере перехода от процессов на макроскопических уровнях к процессам на микроскопических уровнях и необходимое воздействие должно быть тех же уровней. [c.19]

    Весьма эффективными методами анализа неоднородных структур являются активно развивающиеся методы, основанные на усреднении дифференциальных операторов [10]. Эвристически метод основан на рассмотрении двух существенно различных масштабов длин микроскопического (локального)и макроскопического. [c.24]

    Физические воздействия позволяют интенсифицировать не только макроскопические, но и микроскопические процессы атомно-молекулярного уровня. Для химической технологии особый интерес представляют специфические (избирательные) воздействия, приводящие к химическим превращениям веществ, которые невозможны при использовании других методов. [c.172]

    На поверхности твердого вещества отсутствует тот порядок в расположении частиц, который присущ данной кристаллической структуре. Нарушение порядка происходит по многим причинам из-за посторонних включений, деформаций, теплового движения частиц и т. п. Различные виды нарушений порядка расположения частиц на поверхности твердых веществ делятся на две категории макроскопические и микроскопические. Макроскопические нарушения охватывают области, размеры которых много больше размеров кристаллической ячейки. Сюда относятся различные трещины и макровключения на поверхности твердого вещества. Микроскопические, нарушения имеют размеры порядка размеров кристаллической ячейки. К нарушениям этой категории относятся пустые узлы кристаллической решетки, отдельные частицы, вырвавшиеся из решетки и находящиеся на поверхности, чужеродные частицы, вклинившиеся в поверхностный слой, и т. п. [c.154]

    В процессе конструирования композиционных пластиков имеется два этапа, которые можно назвать соответственно расчетноаналитическим и экспериментально-технологическим. Первый этап назван расчетно-аналитическим, так как он включает анализ заданных условий нагружения и определение способа конструирования пластика с необходимыми свойствами. На этом этапе используют представления и расчетные формулы, взятые из механики композиционных материалов. Эта область механики [23, с. 65] имеет два направления. Одно из них (чисто феноменологическое) базируется на использовании известных уравнений теории упругости, ползучести и др. для анизотропных материалов. Другое направление — это установление зависимостей механических характеристик композиционных материалов от размеров частиц наполнителя, механических свойств компонентов, их объемного содержания и других параметров состава и структуры материалов, испытывающих действие внешних сил. Обычно эти зависимости анализируют [23] на микроскопическом, макроскопическом и промежуточном уровнях (рис. 1.3). [c.13]

    Феноменологическое описание химических процессов является неполным и недостаточным. С каждой новой ступенью в нашем понимании микроскопической или молекулярной структуры материи возникает дополнительная необходимость пересмотреть наши макроскопические представления и привести их в соответствие с данными по молекулярной структуре реагп-руюш их Вещ,еств. Цель молекулярного подхода, таким образом, состоит в том, чтобы понять макроскопические свойства систем как следствие их молекулярных структур и одновременно выразить химические константы через молекулярные константы. [c.15]

    Причина такого бо.льшого различия между требованиями молекулярного и макроскопического оппсаний, оказывается, состоит в том, что во втором случае нас совсем не интересует состояние каждой молекулы, а лишь среднее состояние системы в целом. Если допустить подобное обезличивание отдельных молекул, то можно преодолеть это расхождение. Так, если преобразовать первоначальную систему из ЪМ дифференциальных уравнений второго порядка и свести их к небольшому набору величин, который описывает среднее состояние системы в целом, то мы получим возможность связать макроскопическое поведение системы с ее микроскопическими характеристиками. [c.114]

    Не рассматривая вид функции распределения, а учитывая только некоторые основные свойства оператора усредаения (2.31), можно от исходных микроскопических уравнений сохранения и соответствующих условий на N поверхностях частиц перейти к макроскопическим уравнениям, описывающим усредненное движение сплошной и диспер сной фаз. [c.69]

    Полученные уравнения сохранения принципиально не отличаются от уравнений (2.3) (2.4). Однако усреднение микроскопических" реоло гических соотношений позволяет получить конкретные выражения для среднего тензора эффективных напряжений в дисперсной смеси 2 и средней силы межфазного взаимодействия Д .д. При этом оказывается, что макроскопические реологические соотношения, получаемые [c.69]

    IF) равновероятных микроскопических состояний, кoтopым можно реализовать данное макроскопическое состояние системы уравнением [c.198]

    При растворении в воде кристаллов сахара и хлорида натрия образуются, соответственно, молек) лярные и ионные растворы. Таким образом, одно и то же вещество может находиться н ()аз-личной степени раздробленности макроскопически видимых частим, (> 0,2—0,1 мм, разрешающая способность глаза), микроскопически видимых частиц (от 0,2—0,1 мм до 400—300 нм ", разрешающая способность микроскопа при освещении белым светом) и в молекулярном (или 1Юином) состоянии. [c.305]

    Адсорбция дифильных молекул, вероятно, сказывается различным образом на зависимости энергии пленки от ее толщины h. При больших толщйнах диполь-дипольное взаимодействие молекул должно приводить к увеличению глубины вторичного минимума i/a min. При малых значениях h, сравнимых с удвоенным размером молекул ПАВ, следует ожидать противоположного влияния адсорбционных слоев на утончение пленки, поскольку последнее связано с необходимостью переориентации диполей на одной из границ раздела фаз. Возможность заметного изменения молекулярной компоненты расклинивающего давления при адсорбции ПАВ на межфазных поверхностях подтверждается результатами расчетов, выполненных уже сравнительно давно [551] в соответствии с микроскопической теорией молекулярного взаимодействия конденсированных сред и, более строго, в работе [550] на основе макроскопической теории. Такие изменения особенно значительны при значениях h порядка нескольких нанометров. [c.209]

    Уравнение (2-5) описывает реакцию карбоната кальция, СаСОз (известняка), и хлористоводородной кислоты, НС1, с образованием водного раствора хлорида кальция, a lj, и диоксида углерода, СО2. Это уравнение полное, так как число атомов каждого сорта в его левой и правой частях одинаково. Смысл этого уравнения на макроскопическом (молярном) уровне таков 1 моль, или 100,09 г, карбоната кальция требует для осуществления полной реакции 2 моля, или 72,92 г, хлористоводородной кислоты, в результате чего получается по 1 молю хлорида кальция (110,99 г-моль ), диоксида углерода (44,01 г-моль ) и воды (18,02 г-моль" ). По этим численным данным нетрудно убедиться, что в данной реакции выполняется закон сохранения массы. Интерпретация уравнения (2-5) на микроскопическом (молекулярном) уровне не столь очевидна, поскольку карбонат кальция представляет собой соль, а не молекулярное соединение. Уравнение (2-5) нельзя понимать в том смысле, что 1 молекула карбоната кальция реагирует с 2 молекулами НС1. Хотя НС1 существует в газовой фазе в виде дискретных молекул, в растворе молекулы НС1 диссоциируют на ионы и СР. Более правильное описание того, что происходит в этой реакции на молекулярном уровне, дает уравнение [c.73]

    Неизотермическим называется процесс, в ходе которого происходит выделебие (поглощение) тепла, приводящее к повышению (понижению) температуры системы, а неравновесным —такой процесс, в ходе которого мгновенные значения неравновесной свободной энергии Гиббса отличны от нуля, Неравновесность обусловлена двумя основными причинами — нарушением микроскопической равновесной функции распределения и возникновением в ходе самого процесса мощных макроскопических градиентов тепла и (или) массы. Поскольку задача рассматривается в сосредоточенной постановке, вторая причина фактически исключается и далее везде рассматривается нерав- [c.12]

    Макроскопическая скорость реакции соизмеримо меньше макроскопической скорости релаксации. При этом микроскопические скорости реакции больше микроскопических скоростей релаксации уже для многих квантовых уровней (а не для некоторых, как было раньше), что означает нарушение равновесного энергетического распределения пе только вблизи порога, но и на нижних колебателып.тх уровнях. Может случиться так, что среди релаксационных процессов имеется процесс, обеспечивающий быстрьп обмен энергией и выравнивание распределения на нижних уровнях. В этом случае распределению по этим состояниям все же можно придать вид равновесной функции Больцмана, н6 не по обычной поступательной температуре Т, а по некоторой температуре Т. Она определяется предварительно из уравнений, учитывающих текущую концентрацию молекул и изменение их энергий в ходе процесса. Тогда уравнения сводятся к обычным Арренну-совым, по содержат не одну, а две температуры, характеризующие как фиктивное полное равновесие, так и фактическое равновесие по быстрой подсистеме. Для реакции мономолекулярного распада (диссоциации) таким быстрым процессом, устанавливающим равновесие, может явиться, например, резонансный обмен колебательными квантами. Зависимость макроскопического коэффициента скорости от значений Т, Т имеет вид [12] [c.98]

    При рассмотрении закрытых химических систем, уравнения движения которых (3.6) построены согласно (3.7), основной динамической аксиомой является принцип детального равновесия существование такого вектора с е F+ с положительными компонентами с > О, i = = 1,. . ., 7V, что Wj( ) = О при любом / = 1,. . R. Как указывалось в гл. 1, принцип детального равновесия Фаулера есть макроскопическое проявление принципа микроскопической обратимости Толмепа. Чтобы точнее сформулировать следствия этого принципа, введем следующее определение. [c.117]

    Механизм растворения в мицеллярном растворе при этом заключается в том, что макроскопические капельки нефти смещаются в центр мицелл, образуя так называемые разбухщие мицеллы. В таких системах внешней фазой служит вода. При определенных условиях, когда концентрация углеводородной составляющей велика, образуются мицеллярные растворы с внещней углеводородной фазой. Микроскопические частицы воды в таких растворах располагаются внутри разбухших мицелл. Именно способностью мицелл разбухать можно объяснить широкий диапазон в размерах мицелл —от 10—102 [22] до 10—10 нм [31]. [c.186]


Смотреть страницы где упоминается термин Микроскопические и макроскопические рКа: [c.77]    [c.428]    [c.561]    [c.6]    [c.99]    [c.67]    [c.321]   
Смотреть главы в:

Структура и механизм действия ферментов -> Микроскопические и макроскопические рКа




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Вязкость микроскопическая и макроскопическая

Макроскопические и микроскопические константы

Макроскопический и микроскопический аспекты кинетики химических реакций

Микроскопическая и макроскопическая теории молекулярного притяжения макрообъектов

Сечение макроскопическое микроскопическое

Статистическая физика и статистическая термодинамика. Макроскопическое и микроскопическое описание состояния системы

Статистическая физике и статистическая термодинамика. Макроскопическое и микроскопическое описание состояния системы



© 2025 chem21.info Реклама на сайте