Энергия смеси идеальных газов

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]

По теореме Гиббса энергия, энтропия и потенциалы смеси идеальных и химически нереагирующих газов являются величинами аддитивными, т. е. каждая из этих величин О представляет собой сумму где /лг — число молей компонента I, а Ог — соответственно энергия, энтропия или потенциал моля Этого компонента смеси, когда указанный кол1Прнент взят точно в том же термодинамическом состоянии, в котором он находится в смеси, т. е. при той же температуре и, кроме того, при той же плотности (или, что равносильно, при том же парциальном давлении рь какое он имеет в смеси, или, наконец, при том же объеме V, какой занимает смесь в целом, а стало быть, в частности, и данный ее компонент). Здесь, видимо, уместно сразу отметить, что аддитивности не будет, если компоненты взяты хотя бы и при той же температуре, но в объеме или при давлении, которые им были свойственны до процесса смешения. [c.254]

Для конкретного иопользования уравнений (1.18), (1.19) нужно выразить химический потенциал как функцию концентрации компонента. С этой целью рассмотрим смесь идеальных газов. Величины /= и G смеси определяются как суммы энергий компонентов. Если заданы для каждого компонента величины энергий Гельмгольца и Гиббса на 1 моль индивидуального компонента Fia, Gio, то так как взаимодействие между компонентами отсутствует [c.24]

Расчеты проводились методом выбора преобладающих компонентов, в качестве нулевого приближения бралась смесь продуктов горения, состоящая из четырех компонентов СОа, НаО, N3, Оа. Предполагалось, что смесь газов ведет себя как идеальная, а ее состояние определяется законом сохранения энергии, законом действующих масс и законом Дальтона. Процесс горения предполагается адиабатическим. Приравнивание энтальпии исходной смеси и энтальпии продуктов горения позволило определить теоретическую температуру горения. Затем после ряда приближений на основании закона действующих масс определялся состав смеси после диссоциации решением системы из одиннадцати нелинейных уравнений. Далее рассчитывался процесс охлаждения газовой системы через каждые 100°. [c.92]

Установить связь между энергиями активации этой реакции, рассчитанными по уравнению Аррениуса с использованием констант к к кр, приняв, что реакционная система — смесь идеальных газов. [c.218]

Обычно в качестве стандартного состояния элемента (простого вещества) выбирается такое состояние, при котором данный элемент устойчив при 1 атм. Выбор стандартного состояния для шести из рассматриваемых здесь девяти элементов очевиден — углерод в виде графита, водород, кислород, азот, фтор и хлор в состоянии идеального двухатомного газа при 1 атм во всем интервале температур от 298 до 1000° К. Бром, иод и сера стабильны в конденсированных фазах при 1 атм в интервале температур от 298° К до точек кипения этих элементов. Поэтому мы приняли в качестве стандартных состояний эти конденсированные фазы до нормальных точек кипения, а выше этих температур — состояния идеального двухатомного газа. Необходимо отметить, что это обусловливает при температурах фазовых переходов разрыв непрерывности изменения энтальпии образования всех соединений, в состав которых входят данные элементы. В случае серы наблюдается также небольшой разрыв непрерывности изменения энергии Гиббса для процессов образования, поскольку пар, находящийся в равновесии с жидкой серой при температуре кипения, представляет собой сложную смесь многоатомных молекул (х=к, 6, 8, причем возможны и другие значения). Испарение с образованием молекул За при 1 атм и 717,75° К не является равновесным процессом и, следовательно, связано с изменением энергии Гиббса. [c.228]

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]

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]

Найдем статистическую сумму идеального газа, содержащего частицы двух сортов, т. е. представляющего бинарную смесь. Будем полагать, что в объеме V при температуре Т содержится частиц одного сорта и N2 частиц другого сорта. Общую энергию газа определим выражением [c.251]

По определению, смесь газов в объеме V при температуре Т называется идеальной, если ее свободная энергия Гельмгольца Р равна сумме свободных энергий Ри которые имели бы отдельные составляющие, при условии, что каждая из них занимает тот же самый объем при той же самой температуре [c.158]

Изменение свободной энергии химической реакции между газами в зависимости от их парциальных давлений. Рассмотрим смесь двух идеальных газов, которые могут реагировать между собой. [c.99]

Преобразуем теперь уравнение сохранения энергии с учетом балансных соотношений ( ). Так как предполагается, что парогазовая смесь подчиняется закону состояния идеальных газов, можно записать [c.40]

Таким образом, идеальные газы смешиваются при постоянных температуре и давлении без теплового эффекта. Это соответствует тому, что между молекулами идеальных газов нет ни притяжения, ни отталкивания. Следовательно, если рассматривать энергию системы, то нет разницы между случаями, когда газы смешаны и когда они изолированы друг от друга. Движущая сила , приводящая к смешению, связана исключительно с изменением энтропии. С точки зрения статистической механики (гл. 17) равновесию отвечает именно смесь, так как вероятность этого состояния больше. Об этом уже говорилось в разд. 2.9 в связи с диффузией в идеальных кристаллах. [c.148]

Смесь газов в объеме V при температуре Г называется идеальной, если ее свободная энергия Р=ё Т5 равна сумме свободных энергий, которые имели бы отдельные компоненты, если бы каждый из них занимал тот же самый объем при той. же температуре. Из этого определения следует, что для смеси идеальных газов справедливо уравнение состояния [c.75]

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]

Однако вытекающие из законов сохранения массы, количества движения и энергии уравнения (51.10) и (51.9) вместе с уравнением состояния, которое при допущении, что газовая смесь подчиняется законам идеальных газов, будет представлять собой уравнение Клапейрона pv =гТ, где г = /M (Л — газовая постоянная и М — средний молекулярный вес смеси), недостаточны для определения скорости детонации В, поскольку эти уравнения содержат четыре неизвестные величины />г, Vr , Тг и В. Недостающее четвертое уравнение, по Чепмену, может быть получено из условия минимума скорости детонации, определяемого совпадением касательной к адиабате Гюгоньо с прямой, проведенной из точки />о, г о (рис. 147), отвечающей начальному состоянию газа. [c.505]

Общее состояние всего раствора в целом может быть охарактеризовано такими же параметрами состояния, как и состояние индивидуального вещества. Факторы интенсивности р, 7 и т. д. должны быть постоянными во всем объеме раствора. Факторы экстенсивности — и, 5 и т. д. в случае смеси идеальных газов складываются из величин объемов, энтропий и т. д., вносимых в смесь отдельными ее компонентами. Но каждый из экстенсивных факторов реального раствора ни коем случае не будет обязательно равен сумме соответствующих факторов отдельных компонентов, находящихся в чистом виде при той же температуре и том же давлении. Условия существования каждого компонента изменяются при его переходе из чистого состояния в раствор, и это приводит к отклонениям от аддитивности 5 и т. д. Молекулы компонентов раствора могут оказаться связанными сильнее или слабее, чем в чистом веществе. В первом случае освобождается некоторое количество энергии и раствор образуется с выделением теплоты. Во втором случае ослабление связей между молекулами сопряжено с поглощением энергии и образование раствора сопровождается поглощением теплоты. Таким образом, V, 8, Н и т. д. раствора являются сложными функциями количеств образующих его компонентов. [c.79]

Обратимая работа разделения газов, т. е. энергия, необходимая для разделения, посредством обратимого процесса, смеси двух газов (предполагается, что смесь подчиняется условиям идеального газа) на ее составные части, равна [c.26]

Закон Дальтона (см. 2) устанавливает, что давление смеси (идеальных) газов составляет сумму парциальных давлений компонент смеси (парциальное давление компоненты — это давление, которое компонента оказала бы, если бы она одна занимала все пространство, занятое смесью). Этот закон указывает, что на каждую компоненту не воздействует присутствие других компонент и свойства компоненты в смеси не меняются. Теперь обобщим закон Дальтона, полагая, что для смеси идеальных газов энергия и энтропия также равны сумме энергий и энтропий (парциальных энергий и парциальных энтропий), которые каждая компонента имела бы, если бы она одна занимала весь объем, занятый смесью, при той же температуре, что и смесь. [c.111]

Смесь различных ил aJ hныx газов можно изотермически обратимо разделить на компоненты без сообщения теплоты и совершения работы и, следовательно, без изменеиия свободной энергии системы. Поэтому свободная энергия смеси идеальных газов равна сумме свободных энергий ее компонентов, каждый из которых занимает объем смеси [c.339]

Численное решение (5) проводили методом Ньютона. При расчете текущих значений энтропии смеси и химического сродства реакций (2) и (3) система рассматривалась как смесь идеальных газов. Температурные зависимости термодинамических переменных вычисляли из аппроксимащюн-ных формул для приведенных энергий Гиббса и стандартных энтальпий образования веществ, взятых из справочника [3]. [c.26]

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ, теоретич. модель газа, в к-ром средняя кинетич. энергия частиц много больше средней потенц. энергии их взаимодействия. Частицы И. г. движутся независимо друг от друга, его энергия равна сумме энергий отд. частиц, а давление на ограждающую стенку — сумме импульсов, передаваемых частицами стенке в единицу времени. Термодинамич. состояние И. г. описывается ур-нием Клапейрона р = пкТ, где р — давл., п — число частиц в единицу объема, к — постоянная Больцмана, Т — термодинамич. т-ра. Внутр. энергия И. г. зависит только от Г (закон Джоуля). Распределение частиц И. г. по скоростям подчиняется закону Максвелла. Реальные газы хорошо описываются моделью И. г., если они достаточно разрежены. В химии часто рассматривают смесь химически реагирующих И. г.., в частности применяют модель идеального ассоцииров. газа. [c.207]

Константа равновесия реакции связана с изменением энергий Гиббса. Это очень просто показать, если рассмотреть смесь четырех идеальных газов А, В, С и D (считая идеальным такой газ, Koropiin подчиняется соотношению PV = RT). Газы помещают в камеру, где они реагируют в соответствии с уравнением , [c.11]

Применение гремучего студня как метательного средства мыслимо еще представить себе в мелкокалиберной гильзе пехотного ружья. Здесь начальная скорость достигает только около 700 т/сек (рис. 223), т. е. немного больше, чем для дымного пороха. Во всяком случае нельзя отрицать возможности применения гремучего студня для малокалиберного оружия с небольшой стабилизирующей примесью, так же как и желатинированных и стабилизированных смесей из нитроглицерина с пентритом и гексогеном, которые оба в идеальном соотношении для горения (74,2/25,8% и 86,0/14,0%) развивают минимум 1600 б. кал. Для больших калибров от применения таких смесей приходится решительно отказаться, так как горение нитроглицерина в них может перейти в детонацию с низшей предельной скоростью — от 1000 до 3000 т/сек — и вызвать разрыв толстостенной пороховой каморы орудий. Такой порох имел бы слишком высокое бризантное действие. Можно было бы сделать попытку умерить быстроту образования газов и обратить эту смесь в метательное средство с прогрессивным горением. В настоящее время выполнить это возможно только добавкою примесей, содержащих углерод, которые ослабляют кислородный баланс и вместе с тем соответственно снижают энергию. Таким образом увеличение энергии орудийного пороха связано с двумя неудачными факторами, которые решительно направлены друг против друга. Выходо.м из положения не является также и предложение изготовить особенно сильное метательное средство, применяя гексанитроэтан С2(Н02)б с 42,7% избытка кислорода предложенная для орудийного пороха смесь из 68% пироксилина, 16% гексанитроэтана, 9% тринитротолуола и 7% диэтилдифенилмочевины (централит I) имеет недостаточный кислородный баланс, иначе у нее слишком сильно проявлялась бы наклонность к детонации. Не последнее значение имеют летучесть и нестойкость гексанитроэтана, которые являются основным препятствием для дальнейшего развития этих порохов. Поэтому при дальнобойной стрельбе по Парижу, опасаясь выгорания ствола, довольствовались средним, не особенно сильным нитроглицериновым порохом, а потребную энергию получали вследствие необычайно большого по отношению к весу снаряда заряда. [c.299]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология