Смесь внутренняя энергия

Смесь идеальных газов, подчиняющаяся уравнению Клапейрона—Менделеева, есть идеальный раствор газов. Внутренняя энергия идеального раствора газов равна сумме внутренних энергий компонентов (каждая из которых равна т. е. внутренней энергии чистого компонента, масса ко- [c.178]

Допустим, что равновесная газовая смесь содержит к индивидуальных веществ, и все они находятся в идеальном газовом состоянии. В смеси идеальных газов как внутренняя энергия, так и энтропия [c.239]

Рассмотрим многокомпонентную смесь газов, в которой могут происходить химические реакции. Под химической реакцией подразумевается неупругий процесс столкновения частиц, в результате которого происходит перераспределение масс и внутренней энергии сталкивающихся частиц. Нашей целью является нахождение условий равновесия на основе обобщенного уравнения Больцмана, поэтому на функции распределения налагаются обычные ограничения, определяющие возможность использования уравнения Больцмана. В частности, концентрации всех компонент смеси достаточно малы, чтобы можно было учитывать только бинарные столкновения. [c.20]

В соответствии с первым условием в термохимии различают тепловые эффекты химических реакций при постоянном объеме Qv и при постоянном давлении Qp. Рассмотрим сначала реакцию при постоянном объеме. Представим себе два состояния системы. Состояние / — это смесь одного моля азота и трех молей водорода, занимающих объем V, при температуре Т, давлении р и обладающих внутренней энергией И . Состояние // — это два моля аммиака при тех же объемах и температуре, но при другом давлении и с другой внутренней энергией Применив к рассматриваемому процессу первый закон (II. 9), находим, что, поскольку по условию работа Л = О, количество выделяющейся при реакции теплоты равно изменению внутренней энергии системы, т. е. [c.43]

Из уравнения (У,9а) следует, что закону Рауля будет подчиняться смесь таких веществ, которые имеют близкие внутренние энергии. Для веществ, у которых внутренние энергии различны, возникают отступления от закона Рауля. Отношение АШУ очень близко но своему значению к отношению а/7 , где а — постоянная Ван-дер-Ваальса. [c.220]

Как известно [], 21, процесс замедленного коксования протекает в две стадии. На первой— исходное сырье быстро нагревается й трубчатых змеевиках до 490—5Ю°С. При этом происходит частичное его испарение и разложение с образованием более легких и тяжелых продуктов, чем исходное сырье. Паро-жидкостная смесь поступает в пустотелый адиабатический аппарат — реакционную камеру. За счет большего, чем в трубчатом змеевике, времени пребывания в камере глубже идут реакции термической деструкции, полимеризации и поликонденсации. Это приводит к образованию целевого продукта — кокса, а также газа, бензина, газойлевой -фракции. В камере происходят сложные химические превращения, в результате которых совершается непрерывный процесс перехода системы из одного состояния в другое. Каждое новое состояние обладает иным запасом внутренней энергии, чем предыдущее. [c.133]

Если смесь состоит из газов, между которыми может протекать химическая реакция, сопровождающаяся выделением тепла, то такая смесь, кроме тепловой внутренней энергии, обладает еще и химической энергией. [c.153]

Для внутренней энергии и такими независимыми переменными, согласно (1.28), являются энтропия 5 и объем V, для энтальпии— энтропия 5 и давление р, для энергии Гиббса — температура Т и давление р. Если система представляет собой смесь нескольких компонентов, то помимо указанных параметров значения и, Н а О зависят от чисел молей всех компонентов Поэтому можно написать U = f S,V,Ni), Н = 1 8,р,Мг), 0 = р,Т,Мг), где = =, 1,2,3,. .., п (п — число компонентов). [c.20]

Н] Если идеальные газы и их смесь имеют одну и ту же температуру, то независимо от объемов отдельных газов и смеси внутренняя энергия смеси равна сумме внутренних энергий газов, подлежащих смешению. [c.88]

Рассмотрим систему, представляющую собой однородную смесь нескольких компонентов. Такая смесь может представлять собой фазу многофазной многокомпонентной системы. Выясним, какое минимальное число параметров должно быть известно, чтобы однозначно определить состояние фазы. Прежде всего нужно, очевидно, знать химический состав фазы, который определяется числами молей компонентов М., взятых для приготовления смеси. Для характеристики состояния фазы нужно также знать ее объем, который является переменной величиной, зависящей от давления и температуры. Однако для полного описания состояния фазы этих параметров мало, так как фаза может обмениваться теплом с внешней средой без изменения объема и состава. Чтобы исключить эту неопределенность, нужно, следовательно, задать еще один параметр, который определял бы состояние системы. В качестве такого параметра можно принять температуру Т, давление Р, энтропию 5 или внутреннюю энергию и. Выбрав значение одного из этих параметров, мы однозначно определяем состояние системы заданного состава и объема. Все свойства системы при этом можно рассматривать как функции выбранных параметров состояния. Если, например, за параметр состояния принять энтропию, то. 5 внутреннюю энергию фазы можно представить как функцию энтро-гО ПИИ, объема и чисел молей компонентов, образующих фазу, т. е. [c.17]

Подчеркнем еще раз, что конформации легко переходят друг в друга и поэтому не могут быть выделены в индивидуальном состоянии в виде устойчивых изомеров. Большая часть органических веществ представляет собой смесь конформаций, находящихся в равновесии. Среди последних преобладают наиболее выгодные, обладающие минимальной внутренней энергией. Многие физические и химические свойства веществ зависят от того, какая именно конформация окажется у них преобладающей. [c.40]

Второй случай, когда —АЯ<Л. Такое неравенство говорит о том, что при равновесном течении реакции совершаемая максимальная работа больше, чем количество теплоты, которое выделяется при полностью необратимом течении реакции. Иными словами, система использует еще дополнительное количество внутренней энергии, что приводит к понижению температуры системы, если реакционная смесь изолирована. Если же система находится в термостате, то постоянство температуры реакционной смеси поддерживается за счет энергии термостата, и таким образом часть работы, выполняемой системой, совершается за счет энергии окружающей среды. Это возможно, так как система изменяется. [c.71]

Если бы не было потерь тепла и насосных потерь и если бы горючая смесь сгорала при постоянном объеме в верхней мертвой точке до достижения термодинамического равновесия, то теоретический к. п. д. и мощность могли бы быть вычислены из изменения состояния газа за время цикла по внутренней энергии и равновесию диссоциации, приведенным в приложении А. Подобные расчеты, основанные, впрочем, на более ранних термохимических данных, были проделаны Гуде- [c.390]

Внутренняя энергия является экстенсивным свойством, т. е. ода строго пропорциональна массе системы. Кроме того, внутренняя энергия системы аддитивна, т. е. она равна сумме внутренних энергий отдельных частей ее однако следует заметить, что при смешении двух систем может произойти взаимодействие с окружающей средой, приводящее к изменению энергии, так что внутренняя энергия смеся не является суммой внутренних энергий компонентов, за исключением того случая, когда система изолирована от внешней среды, [c.103]

Важная термодинамическая функция состояния — энергия Гиббса, характеризующая максимальную полезную работу, которую может произвести система при постоянных давлении и температуре. Эта работа почти всегда связана с химическими реакциями. Если при постоянном давлении химическая реакция сопровождается увеличением объема, система производит относительно малую работу. Например, газы, реагирующие в цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, будут поднимать поршень с положенным на него грузом. Однако энергия, выделяемая или поглощаемая системой в ходе химической реакции, как правило, гораздо больше энергии, соответствующей объемной работе сжатия или расширения. Основная часть такой химической энергии может быть преобразована в полезную, чаще всего электрическую работу. Остальная энергия (внутренняя энергия системы) выражается произведением абсолютной температуры и еще одной функции состояния, энтропии. Этот термодинамический потенциал характеризует неупорядоченность системы (кристалл более упорядочен, чем жидкость, которая в свою очередь более упорядочена, чем газ два газа, разделенные перегородкой, более упорядочены, чем их смесь, и т. д.). [c.254]

Большая часть органических веществ представляет собой смесь конформеров, находящихся в равновесии. Среди последних преобладают наиболее выгодные, обладающие минимальной внутренней энергией. Многие физические и химические свойства. веществ зависят от того, какая именно конформация окажется у них преобладающей. [c.48]

Большая часть органических веществ представляет собой равновесную смесь конформеров. Среди последних преобладают наиболее выгодные, обладающие минимальной внутренней энергией. Многие физические и химические свойства веществ зависят от того, какая именно конформация у них преобладает. Как показывают рентгенографические исследования, алканы нормального строения в твердом состоянии имеют правильную зигзагообразную конформацию. [c.46]

Мы видели уже в гл. I, что большую часть времени связи хребта цепи проводят в положениях, соответствующих минимумам энергии и отвечающих одному транс- и двум гош-поворотным изомерам (ротамерам). По Волькенштейну [7, с. 169], развившему поворотно-изомерную теорию гибкости полимеров, макромолекулу можно приближенно рассматривать как смесь поворотных изомеров внутреннее вращение при этом представляет собой переходы от одних к другим поворотным изомерам. Процесс растяжения полимера состоит в его поворотной изомеризации. Он сопровождается, во-первых, перефаспределенйем поворотных изомеров звеньев цепи без изменения их полного набора и, во-вторых, изменением набора поворотных изомеров, когда происходит переход от свернутых гош-изомеров к трамс-изомерам. Первое связано с изменением энтропии цепи, но не ее внутренней энергии, второе — с изменением обеих функций. [c.124]

Любая химическая реакция сопровождается изменением внутренней энергии системы. Это объясняется тем, что энергии продуктов реакции всегда отличаются от энергии исходных веществ. Поэтому при химических реакциях происходит или выделение, или поглощение тепла. Поместим, например, смесь водорода и кислорода в герметический стальной цилиндр (калориметрическая бомба) и воопламеним ее, пропустив электрическую искру. При этом произойдет реакция [c.22]

Задачи практики требуют сведений о возможности протекания химических реакций, о полноте их завершения, т. е. о выходе продуктов. Такие задачи связаны с предсказанием направления процессов, и они не могут быть решены на основе первого закона термодинамики. Простейший пример смесь газов — неон и аргон — находится в одном сосуде и представляет собой изолированную систему. Возможно ли самопроизвольное разделение этих газов Так как внутренняя энергия системы в целом не изменяется, то этот процесс не противоречил бы первому закону термодинамики. Подобным же образом этот закон не позволяет предсказать направление реакции СаСОз (т)=СаО (т)4-С02 (г) при тех или иных параметрах состояния (например, р и 7). Он ограничивается лишь утверждением, что слева направо реакция [c.18]

Чтобы показать, что модель независимых сосуществующих континуумов адекватно представляет реальную смесь газов, состоящую из различных химических веществ, падо сопоставить результаты, следующие из этой модели, с выводами кинетической теории неоднородных смесей газов (см. Дополнение Г). Очевидно, что такие величины, как плотность р, средняя массовая скорость и/ и массовая сила /у, имеют одинаковый смысл как в кинетической теории, так и в модели сосуществующих континуумов. Что касается таких величин, как тензор напряжений абсолютная внутренняя энергия единицы массы и вектор потока тепла то их точный смысл в кинетической теории не столь очевиден. Основываясь на известном успехе контипуальпого подхода к одпокомпо-неитным системам, мы отождествим фигурирующие в континуальной теории сплошных сред величины а , и д- для К-то вещества с соответствующими им величинами в кинетической теории. В таком случае наше доказательство будет заключаться в сравнении полученных из теории многокомпонентного континуума уравнений сохранения (в которых выполнена замена континуальных величин для каждого вещества на соответствующие величины, фигурирующие в кинетической теории) с уравнениями сохранения, следующими из кинетической теории неоднородных газовых смесей. Чтобы лучше понять содержание этого раздела, читателям, не знакомым с кинетической теорией, рекомендуется сначала прочесть Донолнение Г. [c.533]

Смесь исследуемого вещества и газа-реагеята подвергают электронно удару. П ш этом сначала ионизируются находящиеся в изоытке молекулы газа-реагеята, например, из. метана образуются ионы СН/ и СНз . Поскольку давление газа-реагента довольно велико, то обычно в ионном источнике осуществляются ион-молекулярные реакции, приводящие к вторичным ионам с небольшим избытком внутренней энергии [c.186]

Таким образом, вещество представляет собой динамическую смесь конформаций, которые в этих случаях принято называть поворотными изомерами или ротамерами, или конформерами. Состав термодинамически равновесной смеси определяется разностью внутренних энергий поворотных изомеров АЕ и температурой. При Т- ооМ1 = Ма = М1 = /зЛ . При понижении температуры вещество кристаллизуется в форме одного наиболее устойчивого ротамера, и формулы (3.12) становятся неприменимыми (см. стр. 132). [c.125]

Рассмотрите смесь и-гексан + диэтилкетон, характеристики которой даны в задаче 4.50. Используя только один из коэффициентов активности при бесконечном разбавлении, найдите за один прием сц однопараметрического уравнения UNIQUA и соответственно 7-12 и Т21, отвечающие каждому из этих уТ. Величины внутренней энергии испарения рассчитывают исходя из скрытых энтальпий испарения по уравнению Питцера (см. пример 4.7а), что дает [c.247]

В последнее время более внимательное рассмотрение стереохимии прототропной перегруппировки, протекающей через карбониевый ион, позволило открыть некоторые особенности превращений этого рода. Например, перегруппировка 1-бутена в 2-бутен над алюмосиликатным катализатором протекает в значительной степени в сторону термодинамически менее устойчивого цис-томера. Образование этого продукта, определяемое кинетическими факторами, указывает, что его предшественник — стабилизированный некпассический карбониевый ион 21, в котором невозможна деформация по связи С(1)—С(2), так что можно допустить травс-конфигурацию С(у по С(4), возникающую без повышения внутренней энергии системы. Следовательно, образуется г цс-продукт, который, однако, переходит в равновесную смесь, обогащенную транс-соединением [124] [c.228]

Макромолекулы могут находиться в различных конформациях. Переход от одник конформаций к другим происходит путем вращения звеньев цепи вокруг одиночных связей. В реальной молекуле вполне свободного вращения нет из-за внутри- и межмолекулярных взаимодействий (подробнее см. Гибкость макромолекул). Макромолекулу также можно приближенно рассматривать как смесь ее поворотных изомеров. Растяжение макромолекулы сопровождается 1) перераспределением поворотных изомеров звеньев цепи без изменения их полного набора 2) изменением набора поворотных изомеров при переходе от свернутых к т эакс-изомерам. Первый процесс связан с изменением энтропии цепи, но не ее внутренней энергии, второй — с изменением энтропии и внутренней энергии цепи. Таким образом, природа В. с. не является чисто энтропийной наряду с напряжением, обусловленным изменением энтропии, существует и энергетич. составляющая напряжения. При малых растяжениях, несмотря на изменение энергии, полное напряжение, действующее в цепи, достаточно точио описывается без учета этого изменения. Это связано с тем, что при растяжении макромолекулы возникает добавочная энтропийная сила, связанная с энтропией смешения поворотных изомеров. Увеличеиие числа мепее устойчивых поворотных изомеров увеличивает энтропию смешения и внутреннюю энергию, а увеличепие числа более устойчивых поворотных изомеров уменьшает энтропию смешения и внутреннюю энергию. Поэтому возникающая при растяжении энергетич. и добавочная энтропийная силы имеют противоположные знаки II при малых растяжениях компенсируют друг друга. [c.278]

Действие овета на различные тела преимущественно зависит от их химического характера падает ли свет на простое тело, или на смесь простых тел, или, наконец, на сложное тело, — понятно, что реакции, вызванные 1М должны быть различны но независимо от строения или типа элементарный состав имеет еще большее влияние на отношение их к свету. В этом случае действие света почти пропорционально действию других деятелей — теплоте и химическому влиянию поэтому же. можно заключить, что большая часть соединении не изменяется от дергствия света, или это действие было так слабо, что не было замечено. Впрочем, еще мало обращали внимания на химическое действие свэта, и нет никакого сомнения, что с каждым днем будут открываться все новые случаи этого действия, которое со> временем получит такую же общность и право гражданственности, как действие теплоты. Подобно теплоте, в химическом действии света следует отличать 2 главных случая его действия, а именно 1-й случаи, когда световая энергия только вызывает известный химический процесс, могущий происходить и на счет внутренней энергии. Этот случай соответствует всем экзотермическим процессам. Примером этого может служить действие овета на смесь хлора и водорода и все случаи окисления, вызываемые светом 2-й случай, когда световая энергия должна затрачиваться на эндотермический процесс. Понятно, что только во втором случае действие света будет пропорционально его энергии. В первом же случае этой прошрциональности может и не быть. Примером второго случая может служить разложение солей серебра под влиянием света. [c.255]

В ряде случаев диспергирование одной жидкости в другой достигается без принудительного перемешивания, а происходит самопроизвольно за счет внутренней энергии системы. Такой процесс называют самоэмульгированием. Самоэмульгирование происходит при очень низких межфазных натяжениях в результате молекулярно-кинетического движения и при массопереносе вещества из одной фазы в другую вследствие энергий массопереноса. Возможны случаи, когда действуют оба механизма в процессе массопереноса имеет место очень низкое межфазное натяжение. Для достижения таких эффектов применяют совмещенные эмульгаторы, представляющие собой смесь ПАВ разного типа. Каждый из ПАВ привносит свои характерные особенности. [c.193]

Для экзотермической реакции ассоциации или мономолекулярной изомеризации весь избыток энергии должен быть локализован на колебательных степенях свободы продукта. Так, например, при экзотермической изомеризации циклопропана в пропилен тепловой эффект реакции равен 7,5 ккал/моль, а энергия активации— 65 ккал/моль. Таким образом, молекула СзНе образуется с избытком внутренней энергии 72,5 ккал/моль . Поэтому их можно считать горячими молекулами. Имеющийся у них избыток энергии будет рассеиваться в последующих соударениях, однако до тех пор, пока это не произоимо, он может быть использован в какой-либо другой внутримолекулярной перегруппировке. Это могло бы, например, происходить при изомеризации метил-циклопропана в бутен-2, молекулы которого образуются с избытком энергии 72 ккал/моль. Поскольку энергия активации цис-транс-изомеризации бутена-2 равна 63 ккал/моль (табл. III. 4), можно ожидать, что при пиролизе метилциклопропана будет получаться равновесная смесь цис- и гранс-бутенов. Однако это не так. Цис-изомер образуется вдвое быстрее, чем термодинамически более стабильный транс-изомер. Отсюда следует вывод, что дезактивация при столкновениях происходит быстрее, чем реакция этих горячих частиц. [c.248]

Рис. 11-21. Концентрационная зависимость отклонения теплопроводности от значений, рассчитанных по формуле (11-88) (смесь Нг—С2Н4). о — экспериментальные данные [209] / — полный обмен внутренней энергией для молекул Нг, Я,, = 0,75 // — при столкновении молекул Нг с СгН4 не достигается полного обмена энергией внутренних степеней свободы.