Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Термодинамические поверхности свойства

    Рассмотрение общих закономерностей, присущих термодинамическим свойствам углеводородов как представителям класса нормальных веществ, мы не случайно начинаем с вопроса о важнейших линиях РКГ-поверхности бинодали и спинодали. Эти линии не просто ограничивают области метастабильных и абсолютно неустойчивых состояний, но и служат опорами при построении термического уравнения состояния, являются фундаментальными линиями термодинамических поверхностей /55/. [c.33]


    Рассмотрим свойства этой термодинамической поверхности, для чего возьмем на ней некоторую точку А (рис. 25). Тогда энергия, энтропия и объем, отвечающие состоянию, изображенному точкой А, определятся расстоянием от этой точки до соответствующих координатных плоскостей, 1. е. и = Ag, 5 = gi и [c.112]

    Сравнение приведенных на рис. 1.1, 1.2 диаграмм и термодинамических поверхностей состояний индивидуальных веществ и смесей показывает ряд существенных различий. Нижняя АС и верхняя ВС пограничные кривые, линия тройного фазового равновесия АВ поверхности состояний смеси носят весьма условный характер. Достаточно определенные границы между жидкими L, твердыми S, парообразными G, двухфазными L4-G и S+G состояниями могут иметь место лишь для смесей веществ с близкими физико-химическими свойствами, а для произвольной смеси компонентов их может и не быть. Так, например, если температура кипения одного из компонентов смеси будет соизмерима с температурой возгонки другого, то в области между кривыми АС и ВС будут образовываться трехфазные аэрозоли. [c.20]

    Термодинамический анализ свойств поверхности раздела электрод/электролит существенно упрощается в отсутствие электродных реакций (окислительных или восстановительных). Электроды, для которых это условие выполняется, Грэм и Уит-ней [1] предложили называть идеально поляризуемыми . Роль идеально поляризуемых электродов могут играть многие металлы, но особенно благоприятные условия создаются на ртути в водном растворе, поскольку в этом случае велико перенапряжение выделения водорода. Используя другие металлы, можно охватить несколько более узкую область потенциалов, чем с помощью ртути. [c.24]

    Термодинамический анализ свойств поверхности раздела металлический жидкий электрод-раствор электролита проведен Грэмом и Уитни, ис пользовавших в уравнении Гиббса поверхностные ионные избытки и ионные электрохимические потенциалы [c.245]

    Чтобы иметь ясное представление о фазовом состоянии вещества, необходимо рассмотреть понятие фаза. Существует структурное и термодинамическое понимание термина фаза . В термодинамике фазой называется совокупность гомогенных частей гетерогенной системы, отделенных от других частей поверхностью раздела и отличающихся от них составом и термоДинамически.ми свойствами, не зависящими от массы. Фаза должна обладать достаточной протяженностью (объемом), чтобы можно было говорить о давлении, температуре и других ее термодинамических свойствах. С точки зрения структуры фазы различаются порядком во взаимном расположении молекул. В зависимости от этого порядка различают три фазовых состояния кристаллическое, жидкое и газообразное. [c.102]


    Преимущество рассмотренной термодинамической поверхности перед наиболее распространенной поверхностью Р— V— Т заключается в том, что соотношение между объемом, давлением и температурой дает менее полное представление о свойствах тел, нежели соотношение между объемом, энергией и энтропией. В то время как первое соотношение вполне определяется последним и может быть получено из него дифференцированием, последнее соотношение ни в коей мере не определится первым. Подобные рассуждения могут быть отнесены и к достоинствам термодинамических поверхностей в координатах Н—Р—S, /—1/—Т и Z — Р—Т—положение, вытекающее непосредственно из представления о характеристических функциях. [c.109]

    Система. Под физико-химической системой понимается часть вещества, выбранная и отделенная таким образом, что в ней можно наблюдать изменения и конечные состояния в зависимости от определяющих условий. Фаза— часть системы, которая обладает одинаковыми химическими, термодинамическими, физическими свойствами. Соседние фазы образуют друг с другом поверхность раздела. [c.4]

    Термодинамическое рассмотрение свойств сплавов Ni—Си [64] показало, что при низких температурах отжига сплав расслаивается и на поверхности имеется фаза, богатая медью, состав которой в широком интервале концентраций не зависит от суммарного состава образца. [c.27]

    Состав двойного слоя может отличаться от состава всего объема электролита. Одной из причин такого различия является адсорбция. Термодинамический анализ свойств поверхности раздела электрод — электролит упрощается в отсутствии электродных реакций. В этом случае электроды называются идеально поляризуемыми. Для примера рассмотрим электрод типа Hg, Ме/КС1, HjO, L, Ме " , где Hg, Ме — амальгамы, Ме"" — ионы металла в растворе, L — растворитель, который смешивается с водой во всех отношениях. Для характеристики поверхности раздела амальгама/электролит можно использовать изотерму адсорбции Гиббса [c.10]

    Пористые мембраны представляют гетерогенные системы с весьма развитой поверхностью раздела твердое тело (матрица)— газ. Известно, что состояние газа или жидкости вблизи поверхности раздела фаз отличается от свойств той же среды в большом объеме. Особенности поведения веществ в этой области принято называть поверхностными явлениями. Термодинамически поверхностные явления трактуются как проявление особого вида взаимодействия системы, которое характеризуется уменьшением свободной энергии Гиббса при переходе вещества из объемной в поверхностную фазу. Убыль свободной энергии Гиббса пропорциональна площади поверхности и количественно определяется работой, которую необходимо затратить на образование поверхности или перемещения массы из объема в поверхностный слой в изотермическом процессе. Следовательно, речь идет о существовании потенциала поверхностных сил. [c.42]

    Транспорт компонента разделяемой газовой смеси через пористую основу мембраны осуществляется одновременно несколькими механизмами переноса, в зависимости от структуры матрицы, свойств веществ и термодинамических параметров процесса. В общем случае движение компонентов смеси может вызываться конвективно-фильтрационным переносом, различного вида скольжениями вдоль поверхности пор, объемной диффузией, баро- и термодиффузией, кнудсеновской диффузией (эффузией), поверхностной диффузией, пленочным течением вследствии градиента расклинивающего давления, капиллярным переносом конденсированной фазы в анизотропных структурах. Вещество в порах скелета мембраны, как показано ранее, может находиться в виде объемной газовой фазы, капиллярной жидкости и адсорбированной пленки. Для каждого из этих состояний возможно несколько механизмов переноса, взаимосвязанных между собой. Не все виды переноса равнозначны по своему вкладу в результирующий поток веществу, поэтому при вычислении коэффициента проницаемости необходимо определить условия, при которых те или иные формы движения вещества являются доминирующими [З, 9, 10, 14—16]. [c.54]

    На некотором малом расстоянии от поверхности полимера, где на раствор влияет силовое поле мембраны, слой, находящийся в термодинамически менее выгодном состоянии, стремится к достижению устойчивого состояния, т. е. к полной или же к максимально возможной компенсации межмолекулярных сил. В данном случае это достигается в результате преимущественной сорбции молекул неполярных веществ на полимере. Следовательно, слой связанной жидкости и в этом случае также состоит как из молекул воды, так и из молекул растворенного вещества. Однако в этом слое, в отличие от связанного слоя водных растворов полярных веществ, компоненты сильно отличаются по подвижности, что обусловлено их свойствами, размером, молекулярным строением, а также природой межмолекулярных сил связи с полимером. При этом менее подвижными становятся молекулы неполярных веществ. [c.220]


    В процессе фильтрования на поверхности твердых частиц осадка, кроме ионов, могут адсорбироваться полярные молекулы и коллоидные частицы. Найдено, что скорость фильтрования полярных жидкостей через порошок чистого кварца значительно меньше, чем скорость фильтрования неполярных жидкостей [225]. В некоторых случаях при прочих равных условиях отношение обеих скоростей достигало 2. Это пытались объяснить адсорбцией слоя ориентированных молекул на поверхности частиц кварцевого порошка и образованием неподвижного слоя жидкости, который размещается между адсорбированным слоем и движущейся жидкостью. Толщина этого второго слоя составляет 0,1—0,2 мкм, причем он обладает аномальными механическими и термодинамическими свойствами, в частности характе ризуется способностью сопротивляться сдвигающим усилиям и имеет очень большую вязкость. Оба рассмотренных слоя уменьшают площадь поперечного сечения капиллярных каналов между частицами кварцевого порошка и тем самым [c.201]

    Особенностью механики гетерофазных сред является то, что составляющие в смеси присутствуют в виде макроскопических (по отношению к молекулярным размерам) включений и среды, окружающей эти включения, так что многие механические и термодинамические свойства -й фазы ( = 1,2,. . ., т) не зависят непосредственно от присутствия других фаз. Однако деформация каждой фазы, обусловливающая ее состояние и реакцию, определяется не только смещением внешних границ выделенного объема гетерогенной смеси (полем скоростей V,.), но и смещением межфазных поверхностей внутри выделенного объема. [c.36]

    Система может быть гомогенной (однородной) или гетерогенной (неоднородной). Вводя понятия гомогенной или гетерогенной системы, сразу же сталкиваемся с понятием фазы. Иногда достаточно определить фазу как часть системы, которая отделена от других частей поверхностями раздела и механически отделима от них. Это определение фазы будет исчерпывающим, если она непрерывна. Если фаза прерывна, например совокупность кристаллов хлорида натрия или ртути, разлитой на поверхности, под фазой понимают совокупность телесных комплексов, обладающих одинаковым химическим составом и термодинамическими свойствами. [c.183]

    Вещества, образующие термодинамическую систему, могут находиться в различных агрегатных состояниях газообразном, жидком и твердом. Термодинамическая система, внутри которой нет поверхностей раздела, отделяющих разные по свойствам части систем, называется гомогенной системой. Примеры гомогенных систем смесь газов, раствор, кристаллы чистого вещества, сплав серебра и золота. [c.319]

    Термодинамическая система, состоящая из различных по своим свойствам частей, разграниченных поверхностями раздела, называется гетерогенной системой. Примеры гетерогенных систем смесь двух кристаллических веществ, насыщенный раствор соли в воде и кристаллы соли смесь нескольких жидкостей, трудно растворимых друг в друге вода и водяной пар сплав свинца и олова, состоящий из отдельных кристаллов РЬ и 5п. Каждая гетерогенная система состоит из отдельных фаз. Фазой называется часть гетерогенной системы, ограниченная поверхностью раздела и характеризующаяся в отсутствие сил внешнего поля одинаковыми физическими свойствами во всех своих точках. [c.319]

    Для выбора катализатора необходимо ответить на три основных вопроса какие свойства материала катализатора влияют на протекание реакции, как именно влияют и каково взаимное влияние компонентов катализатора на протекание реакции. Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо провести стехиометрический и термодинамический анализы, иметь классификацию реакций, классификацию химических связей между компонентами вещества, модели механизмов процессов, протекающих на поверхности катализатора. Необходимая информацию является неоднородной, или гибридной, по типам подзадач, по методам, используемым для их решения. Некоторые подзадачи формализуемы, существуют алгоритмы их решения, которые должны быть включены в ЭС. [c.251]

    Введенное здесь обозначение (53,у одинаково для объема и поверхности. Более того, поверхность являегся объемом, заключенным между поверхностями и т с контролируемыми термодинамическими параметрами (где Ка велико). Вследствие того что фотон может пройти путь от I к / точно так же, как от / к 1, свойство взаимности справедливо независимо от того, являются ли элементы ( и / поверхностями или один из них или оба являются объемами  [c.501]

    При изучении тонких двухфазных пленок жидкостей калориметрическим методом установлено, что на поверхности стекла, покрытого монослоем нитробензола, образуются двухфазные пленки бензола, состоящие из граничной и объемной фаз, находящихся в состоянии термодинамического равновесия это послужило еще одним доказательством существования на диспергированных частицах граничных фаз с аномальными свойствами. [c.11]

    Фазой называется однородная часть системы с тождественным химическим составом, одинаковыми физическими и термодинамическими свойствами, отделенная от других частей межфазной поверхностью, при переходе через которую свойства изменяются скачкообразно. Между свойствами и параметрами термодинамической системы имеется определенная зависимость, или, другими словами, состояние системы строго определяется совокупностью ее термодина.мических параметров (р, V, Т). [c.67]

    Число частиц коллоидной дисперсности относительно невелико. Однако именно присутствие частиц коллоидных размеров является определяющим для формирования свойств буровых жидкостей. Частицы коллоидных размеров создают ту огромную поверхность раздела фаз, которая в значительной степени определяет их специфические свойства. К ним прежде всего относится термодинамическая неустойчивость, обусловленная наличием свободной поверхностной энергии. Она проявляется в стремлении этих систем к самопроизвольному переходу в состояние с меньшей свободной энергией, т. е. в стремлении к коагуляции и другим подобным процессам, например к перекристаллизации при достаточной растворимости твердой фазы. [c.4]

    Примепеинс каждого из уравнений определяется характером поставленной задачи и требуемой точностью расчетов. При расчете процессов сжатия перегретого пара при средних и малых давлениях и илотиостях, не превышающих критической плотности, инженерная точность вполне может быть обеспечена с помощью уравнений Битти—Бриджмена, Старлинга, БВР. Существенным преимуществом этпх уравнений является возможность расчета параметров смесей реальных газов, которые часто являются рабочими веществами компрессоров в химическом и нефтехимическом производствах. Если необходима высокая точность расчетов, то применяют уравнения Боголюбова—Майера, Клёцкого и др. Отметим, что по существу почти псе известные уравнения состояния являются математическими аппроксимациями двумерных термодинамических поверхностей, описывающих термические свойства реальных газов. Поэтому точность р—V—Г-зависимостей определяется главным образом степенью полинома, который входит в уравнение состояния. Так, уравнение Битти—Бриджмена является уравнением третьей степени по температуре и плотности, уравнение БВР — пятой степени по плотности и третьей степени по температуре, уравнение Старлинга — пятой степени и по плотности и по температуре. В некоторых случаях таких значений степени недостаточно для получений нужной точности, тогда принимают уравнение Боголюбова—Майера, которое теоретически представляет собой бесконечный ряд по степеням температуры и плотности. Однако на практике даже для прецизионного описания термических свойств редко приходится применять степени выше восьмой. [c.18]

    Свойства твердых веществ часто характеризуют термодинамическими величинами, например энергией адсорбционных процессов. Если твердое вещество считать однокомпонентной фазой, то исчерпывающей энергетической характеристикой адсорбционного процесса является его термодинамическая поверхность. Сечения такой поверхности плоскостями при постоянной температуре представляют собой потенциальные кривые — зависимости изобарно-изотермического потенциала от давления или концентрации адсорбтива. [c.204]

    Уже для трехатомной молекулы выражению (5.1) соответствует функция в четырехмерном пространстве, поэтому более точно называть эту функцию не поверхностью, а гиперповерхностью потенциальной энергии, однако для простоты обычно сохраняют термин ППЭ. Хотя ППЭ (5.1) является чисто теоретической конструкцией, многие ее параметры могут быть найдены (посгавлены в соответствие) экспериментально прн помощи спектральных и кинетических исследований, использовании метода молекулярных пучков, изучении термодинамических, объемных свойств вещества и др. [c.155]

    Получение и исследование адсорбентов с хорошо воспроизводимыми свойствами и с возможно более однородной поверхностью в последнее десятилетие приобретает все большее значение как для развития молекулярной теории адсорбции [1—34], так и для практических применений в адсорбционной хроматографии [И, 18, 20, 25, 26, 33—49]. Термодинамические адсорбционнце свойства таких адсорбентов могут быть представлены в виде характеризующих систему адсорбат — адсорбент физико-химических констант [7, 11, 21, 24, 33, 44—49]. Только такие константы, неосложненные не-воспроизводимостью строения поверхности адсорбента и влиянием сильной и неконтролируемой ее неоднородности, могут быть использованы для установления основных закономерностей проявления межмолекулярных взаимодействий адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат в создаваемом адсорбентом поле межмолекулярных сил. Используя такие физико-химические константы, можно исследовать потенциальные функции межмолекулярного взаимодействия при адсорбции [10, 16, 22, 50, 51], а также исследовать некоторые детали строения молекул [18, 33, 34, 40]. Кроме того, такие характеристики адсорбционных систем позволяют идентифицировать неизвестные вещества методом адсорбционной хроматографии (И, 33, 34]. [c.13]

    Во1фосы методологий составления термических уравнений состояния и оценки точности описания термодинамической поверхности реальных газов и жидкостей подробно рассматриваются в большом количестве монографий и журнальных статей Такое внимание к этой проблеме объясняется тем, что при составлении подробных или скелетных таблиц полного комплекса термодинамических свойств технически важных жидкостей и газов от качества термического уравне- [c.48]

    Исследование особых свойств тонких жидких иленок спяча но с рядом различных по характеру коллоидно-химических задач, таких как изучение кинетики утончения и прорыва пленок, процесса перехода обычных черных пленок в ньютоновские черные пленки, изотерм расклинивающего давления и термодинамических (равновесных свойств), определение электрических параметров адсорбционных слоев ПАВ на поверхности раздела жидкость — газ и др. [c.62]

    Синтетический латекс представляет собой коллоидную дисперсию типа масло в воде. Частицы каучука (масляная фаза) в латексе имеют обычно размеры от нескольких десятков до сотен нанометров (редко менее 10 и более 1000 нм). Как всякая дисперсная система с развитой поверхностью раздела, латексы термодинамически нестабильны. Для сохранения коллоидных свойств системы в течение длительного времени поверхность раздела следует гид-рофилизовать, что достигается введением в систему дифильных поверхностно-активных веществ (ПАВ), например солей карбоновых кислот различной природы и строения. Адсорбированные на поверхности раздела гидратированные молекулы и ионы ПАВ образуют защитные слои. Эффективная толщина таких слоев, оцененная по данным вискозиметрических [4, 5], дилатометрических [6], термографических [7] измерений, изменяется от нескольких единиц до десятков нанометров в зависимости от природы и количества образующего их эмульгатора, а также от степени заполнения поверхности частиц адсорбированным эмульгатором (так называемой адсорбционной насыщенности). Адсорбционная насыщенность синтетических латексов обычно лежит в диапазоне от [c.587]

    Для расчета других термодинамических свойств адсорбционных систем достаточно знать изменения химического потенциала адсорбата при его переходе из стандартного состояния в газе (р°=1 атм) на поверхность при величине поверхностной концентрации а. Из уравнений (XVIII, 40) и (XVIII, 33) следует, что [c.511]

    Фаза — это однородная система, обладаюихая во всех своих частях одинаковыми химическими и термодинамическими свойствами и отделенная от других фаз поверхностью раздела. Фаза может быть разбита на отделыи.я части, но это не увеличивает числа фаз в системе. Например, в насыщенном растворе поваренной соли в присутствии иа дне сосуда любого числа кристаллов соли и пара над раствором будет иметься одна кристаллическая, одна жидкая и одна парообразная фазы. Система, содержащая более одной фазы, называется гетерогенной. [c.164]

    Высокую удельную поверхность сырого катализатора трудно сохранить при прокаливании. Убыль свободной поверхностной энергии твердого тела термодинамически обусловлена. Твердые вещества с высокой удельной поверхностью всегда спекаются. Скорость этого процесса зависит от температуры, газовой среды, физических и химических свойств твердого вещества. Прп достаточно низких тедшературах скорость спекания незначительна. В за-впсимости от механизма спекания скорость нагрева по-разному влияет на катализатор. Если при прокаливании образуется жидкая фаза, то быстрый нагрев может предотвратить быстрое спекание. При медленном нагреве жидкость, покрывая частицы, способствует пх уплотнению. Медленный нагрев может понизить скорость спекания и в тех случаях, когда спекание определяется диффузией в твердой фазе. При низких температурах медленный нагрев позволяет за счет поверхностной диффузии снизить кривизну шеек между частицами, а это уменьшает движущую силу спекания при температурах, при которых лимитирующей стадией становится диффузия в объеме. [c.124]

    Основные и наиболее характерные свойства дисперсных систем связаны со свойствами вещества в поверхностных слоях на границе раздела фаз. Площадь межфазной поверхности в термодинамическом описании играет роль параметра состояния системы. За обобщенную силу, сопряженную с этим параметром, принимают удельную поверхностную энергию (коэффициент поверхностного натяжения) о. Тогда работа dW по увеличению поверхности (при Т = onst и У = onst) на dS равна [c.28]

    Если система включает несколько подсистем с различными свойствами, то ее называют гетерогенной. Гомогенная система однофазна, гетерогенная — многофазна. Условились под фазами понимать однородные части системы, отделенные друг от друга поверхностями раздела и обладающие одинаковым химическим составом, физическими и термодинамическими свойствами. Однородной называют систему, содержащую молекулы или атомы одного и того же сорта (К- Б. Толпыго, К- А. Путилов), или одну фазу. [c.7]

    Высокую удельную поверхность сырого катализатора трудно сохранить при прокаливании. Убыль свободной поверхностной энергии твердого тела термодинамически обусловлена. Поэтому твердые вещества с высокой удельной поверхностью всегда спекаются. Скорость этого процесса зависит от температуры, газовой среды, физических и химических свойств твердого вещества. При достаточно низких температурах скорость спекания незначительна. Обычно спекание начинается с поверхностной диффузии и резко ускоряется, когда температура поверхностп достигает одной трети абсолютной температуры плавления. По мере повышения температуры, как правило, происходит смена лимитирующей стадии спекания — с диффузии по границам зерен на диффузию в объеме решетки. Взаимная ориентировка частиц и пористая структура сильно изменяются. При еще более высоких температурах большое значение приобретают процессы испарения и конденсацпи. [c.26]

    Практически любой расчет теплообмена требует знания одного или нескольких физических параметров жидкостей, газов или поиерхностей, на которых происходит теплообмен. Именно важность информации о физических свойствах для указанных целей побудила редакторов нклю-чить в справочник часть, посвященную этим свойствам. Для расчетов процессов переноса теплоты, массы и импульса инженер-теплотехник должен хорошо понимать физическую природу явлений, обусловливающих различные параметры, используемые в этих расчетах, а также их зависимость от других параметров, таких, как давление и температура. По этой причине в первых разделах настоящего тома рассматриваются физические свойства различных веществ. Сначала обсуждаются свойства чистых жидкостей и газов (разд. 4.1). Во многих теплообменных устройствах газы и жидкости представляк5т собой смеси нескольких компонептов, и следующий раздел (разд. 4.2) посвящен обсуждению свойств таких смесей, включая их равновесные термодинамические свойства. В обоих разделах изучаемая среда рассматривается как ньютоновская, в то время как фактически многие используемые на практике жидкости обнаруживают свойства неньютоновских сред. Приводить данные о реологических свойствах неньютоновских жидкостей — занятие не слитком продуктивное, поскольку они сильно меняются в зависимости от ситуации. Поэтому основное внимание уделено экспериментальному определению и (там, где это возможно) расчету характеристик этих жидкостей эта тема подробно рассмотрена в разд. 4.3. Свойства твердых тел необходимо знать в расчетах теплообмена не только в тех случаях, когда теплообмен обеспечивается за счет теплопроводности (при этом должны быть известны теплопроводность твердого тела, его теплоемкость и плотность), ио также и при теплообмене излучением, где излучательная способность поверхности имеет исключительно важное зна- [c.147]

    За пределами строгой количественной теории Дерягина остались такие факторы устойчивости, как сольватация поверхности ч1стиц и структурно-механические свойства адсорбционных слоев. Один из возможных путей учета сольватации в рамках теории устойчивости предложен Ю. М. Глазманом. По его мнению, электростатическое отталкивание соль-ватированных частиц можно рассматривать с позиций расположения внутренней обкладки двойного ионного слоя на внешней стороне сольватного слоя, что равносильно увеличению радиуса действия электростатических сил. Сольватные слои, по определению Дерягина, представляют собой пограничные с дисперсной фазой области среды, обладающие отличными от остальной среды механическими и термодинамическими (или теми и другими) свойствами. [c.8]

    В свете физической теории устойчивости расклинивающее давление, действующее в зазоре между частицами, помимо электростатической составляющей, имеет молекулярную составляющую в последнюю входит и сольватационный компонент, появление которого можно объяснить наличием на поверхности частиц граничных жидких полиМвлекулярных слоев, обладающих механическими и термодинамическими свойствами, отличными от свойств жидкости в объеме. - [c.10]


Смотреть страницы где упоминается термин Термодинамические поверхности свойства: [c.72]    [c.316]    [c.156]    [c.83]    [c.10]   
Фазовые равновесия в химической технологии (1989) -- [ c.120 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Термодинамические свойства



© 2025 chem21.info Реклама на сайте