Градиент концентрации энтальпии

Турбулентные пульсации, как это отмечалось выше, осуществляют перенос количества движения от одного слоя жидкости к другому. Одновременно с переносом количества движения пульсирующие глобулы осуществляют перенос энтальпии и массы целевого компонента. Перенос вещества турбулентными пульсациями вследствие их статистической беспорядочности аналогичен переносу за счет молекулярной диффузии, обусловленному хаотическим тепловым движением молекул. Наличие градиента концентрации в турбулентном потоке вызывает направленный поток примеси за счет турбулентной диффузии [c.29]

Внешне этот процесс напоминает сублимацию или дистилляцию вещества. Однако в данном случае вещество А в интервале рабочих температур не обладает заметным давлением насыщенного пара перенос вещества происходит с участием химических реакций. Необходимым условием осуществления переноса вещества наряду с обратимостью гетерогенной реакции является наличие градиента концентраций. Последний может возникнуть за счет разности температур или же при изменении соотношения давлений газообразных веществ, а также при наличии разности свободных энтальпий образования двух твердых или жидких веществ — исходного и полученного в результате транспортной реакции. [c.11]

СОСТОЯНИЯ, соответствующих двум соседним положениям молекулы в жидкой структуре. Если два смежных равновесных положения находятся на расстоянии "К, то за один скачок молекулы преодолевают это расстояние Я в направлении, противоположном градиенту концентрации (рис. 3.1). В идеальных растворах стандартная свободная энтальпия одинакова [c.192]

Экспериментальная проверка теоретических соотношений, определяющих коэффициент диффузии электролитов, довольно сложна, так как коэффициент диффузии зависит от градиента концентрации, от свободной энтальпии ив меньшей степени от электрофоретического эффекта. Теоретически действие первых двух факторов легко разделить, так как данные [c.229]

Это уравнение, которое рассматривается как граничное условие для уравнения (9), показывает, что для расчета теплового потока через поверхность Ь необходимо знать только градиент энтальпии на поверхности 5. Нет необходимости знать, каким образом градиент энтальпии связан с температурным, градиентом или с градиентом концентрации химических компонент. Автор не нашел формулировок уравнений (10) или (13), которые противопоставлялись бы его работе [Л. 47, 48], хотя такие, вероятно, существуют. [c.188]

В смесях химически реагирующих газов перенос тепла усиливается. Значительное количество тепла может быть передано за счет химической энтальпии молекул, которые диффундируют под действием градиентов концентрации. Эти градиенты существуют потому, что состав газа меняется с изменением температуры. При химическом равновесии независимо от геометрии прибора 304 [c.304]

Возможен, конечно, случай, когда для некоторых переменных на границе заданы значения ф/е, а для других переменных — их потоки. Интересный и важный пример такого типа дает моделирование свободной горячей границы в случае адиабатического пламени. Сначала необходимо удовлетворить условие равенства нулю градиентов концентраций на этой границе [см. уравнения (4.7) и (4.61)]. Кроме того, в рассматриваемом случае адиабатического пламени удельные энтальпии продуктов сгорания и исходной смеси должны быть равны, так что Но определяется автоматически. Уравнение (4.62) преобразуется к виду [c.84]

Направление переноса зависит от знака энтальпии реакции. Для процессов, идущих с поглощением, тепла (ДЯ — положительно), перенос будет происходить из горячей зоны в холодную, для экзотермических—в противоположном направлении. Поскольку состояние системы приближается к равновесному, то соотношение концентраций продуктов можно определить константой равновесия реакции, зависящей от температуры. При наличии градиента температуры в разных частях системы создаются различные условия равновесия. В замкнутой системе при этом будет наблюдаться перенос парообразного вещества, что нарушит химическое равновесие и ускорит реакции, способствующие возвращению системы в исходное состояние. Далее весь цикл повторяется снова [c.77]

Законы переноса массы, энергии и импульса определяют плотность потока любой из этих субстанций в зависимости от градиента сопряженного с ней потенциала переноса, т. е. от удельной, отнесенной к единице объема потока массы, энергии или импульса. Потенциалом переноса в случае переноса массы является плотность (р) или концентрация (С), переноса энергии - энтальпия (Ср р), переноса импульса - количество движения единицы объема жидкости (н р). [c.17]

Фазовые частицы участвуют в переносе энергии наряду с отдельными молекулами. Они переносят не только кинетическую, но и потенциальную энергию (избыточную энтальпию). При наличии в веществе стационарного градиента температуры устанавливается определенный градиент объемной концентрации фазовых частиц ф = п У. Их некомпенсированная диффузия из слоя с большей концентрацией ( холодный слой ) в слой с меньшей концентрацией ( горячий слой ) увеличивает в этом последнем слое число распадов частиц в соответствии с требованием стационарности состояния. В противоположном направлении существует некомпенсированный поток одиночных молекул, и в холодном слое увеличивается число возникающих фазовых частиц. В итоге происходит дополнительный перенос энергии, связанный с нарушением равновесия процессов возникновения и распада микрофаз в соседних элементарных слоях. [c.123]

А, AJ — коэффициенты пропорциональности с — концентрация D — коэффициент диффузии d — диаметр трубки (колонки) d3 — диаметр зерен da — толщина пленки жидкости F — критерий разделения GI — инкременты связей Н° — энтальпия (стандартное значение) Н — высота, эквивалентная теоретической тарелке (ВЭТТ) h — высота пика /—фактор градиента К — степень разделения Же, K ,k , k — коэффициенты селективности [c.392]

Уравнения (1.2) и (1.4) совместно с уравнениями диффузии и кинетики реакций при соответствующих граничных условиях определяют стационарное распространение пламени. На границе Ь, находящейся в горячем газе, условиями являются равенство нулю скорости реакции и градиентов температуры и концентрации. Заметим, что если процесс горения является адиабатическим, то энтальпии продуктов сгорания и горючей смеси равны, так что (2(2 Граница и, расположенная в холодном газе, [c.198]

Приближенное уравнение для определения длины и формы факела содержится также в работе Барона [Л. 106 ]. Следуя Райхардту [Л. 114], автор полагает, что в турбулентных струях поперечные конвективные потоки количества движения, вещества и энтальпии пропорциональны продольному градиенту соответствующих величин (плотности потока импульса ры и др.). Такое допущение позволяет привести уравнения движения, энергии и диффузии к виду уравнения нестационарной одномерной теплопроводности. В результате удается найти распределение концентраций в поле течения турбулентной струи. Считая, что местоположение фронта пламени определяется условием смешения окислителя и топлива в стехиометрическом соотношении. Барон [Л. 106] получил формулу для определения длины факела, идентичную формуле Хоттеля. Хотя конечные результаты, полученные Бароном, повторяют результаты работы [Л. 331, однако сама постановка задачи отличается большей строгостью. [c.10]

ЧТО позволяет при постоянном значении /10 (или б/1о = 0), как и выше, итерационно уточнить величину (фй)о, связанную с концентрациями компонентов. При достижении сходимости к решению градиент энтальпии на границе также обращается в нуль. [c.84]

Рассмотрим диффузионные процессы, осложненные появлением конденсированной фазы разделяемой смеси. В пористых сорбционно-диффузионных мембранах нельзя пренебречь энергией спязи компонентов смеси с матрицей, характеризуемой энтальпией адсорбции АЯ и потенциалом На поверхности пор мембран возникает адсорбированный слой, который, согласно потенциальной теории [1, 2] можно рассматривать как конденсированную фазу в поле сил, определяемых адсорбционным и капиллярным потенциалами. Допуская локальное равновесие между объемной и сорбированной фазами для каждого сечения капилляра, можно считать, что в сорбированной пленке вдоль оси 2 существует градиент концентрации, обусловленный неравномерностью состава в объемной газовой фазе. Миграцию компонентов смеси вследствие градиента концентрации в пленке принято называть поверхностной диффузией. [c.59]

Строго говоря, движущей силой процесса молекулярной диффузии является градиент химического потенциала вещества (под химическим потенциалом, как известно, понимают частные производные характеристических функций по числам молей компонентов ЛГ при всех других постоянных параметрах состояния, например 8Н/дМ1 = = д111дМ1 = дО/дМ , где Я-энтальпия, [/-внутренняя энергия, (/-энергия Гиббса. Но для случая переноса одного компонента (1 = /(с,), где С - концентрация /-го компонента в смеси. Тогда в качестве движущей силы можно использовать градиент концентраций, что намного упрощает расчеты. При невысоких концентрациях компонентов в реальных системах также можно использовать градиент концентраций в качестве движущей силы. Для достаточно концентрированных реальных систем при использовании в качестве движущей силы градиента концентраций следует учитывать влияние на величину коэффициента молекулярной диффузии состава системы (разделяемой смеси). [c.15]

Образование ионных пар или молекул в растворах электролитов проявляется по крайней мере двояким образом частично уменьшается активность ионов и меняется градиент свободной энтальпии частично уменьшается сопротивление трения ионов в связи с образованием одной большой частицы из нескольких меньших. Если изменение свободной энтальпии учитывается в зависимости коэффициента активности от концентрации, установленной в данном растворе экспериментально (как это было сделано в предыдущих разделах), ассоциация уже не изменяет этот фактор. Это возможно вследствие существования равновесия ионных пар и ионов (в равновесном состоянии химический потенциал их идентичен). Таким образом, в обоих состояниях изменение свободной энтальпии одинаково, однако уменьшение сопротивления трения приводит к увеличению коэффициента диффузии (в отли- [c.236]

Здесь /, 5т, ту, [3 — приведенная функция тока, характерное число Шмидта, переменная Дородницина в форме Лиза и градиент продольной составляющей скорости на внешней границе пограничного слоя с , с, 7 , 7, Jq, /1, р, 1 — массовые концентрации продуктов реакций и химических элементов, проекции их диффузионных потоков и потока тепла на нормаль к поверхности, энтальпия, плотность и вязкость смеси — число элементов, ЛГ — число комионентов индекс и] относится к условиям на поверхности, индекс е у искомых функций [c.206]

Согласно теории термодинамики необратимых процессов в изотермических системах силой, вызываю.щей диффузию, является градиент химического потенциала. На первый взгляд непонятно, как химический потенциал, соответствующий равновесным состояниям (характеризующий количество свободной энтальпии), можно использовать для описания скорости необратимых процессов, и в том числе скорости диффузии. Хорошо известно, например, что скорость химических реакций не пропорциональна, в общем, изменению свободной энтальпии процессов. Однако при детальном анализе проблемы было найдено [39], что изменение свободной энтальпии при диффузии, обусловленное смешиванием растворов разной концентрации (которое определялось по градиенту химического потенциала), можно отождествить с работой диффузионных сил против трения среды. Поскольку диффузия — процесс медленный, отклонения от равновесного состояния в течение такого процесса гораздо меньше, чем в большинстве химических реакций. Общее изменение свободной энтальпии при этих условиях почти равно энергии, дисси-пируемой при трении. Таким образом, в изотермической системе термодинамические силы, обусловливающие диффузию i-ro компонента [c.207]

Воспользуемся определениями коэффициента температуропроводности, данными А. В. Лыковым [1]. Коэффициент температуропроводности является коэффициентом диффузии внутренней энергии или энтальпии р в зависимости от условий сопряжения тела с окружающей средой (1/= onst или р== onst) (для твердых тел обычно полагается а = ар = а = 1/су). Это определение коэффициента температуропроводности вытекает из закона Фурье, записанного в виде соотношения между л тепловым потоком и градиентом объемной концентрации [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология