Состояние равновесное

Изложенная схема расчета интеграла состояний системы не содержит ограничений на природу и величину потенциальной энергии межчастичного взаимодействия. Это позволяет определить аксиоматику построения математической модели состояния равновесной системы. Равновесный состав должен удовлетворять 1) уравнениям ЗДМ, описывающим образование молекулярных форм, приводящих к эффективному уменьшению экстремума свободной энергии Гиббса [5] 2) максимальному числу линейно-независимых стехиометрических уравнений закона сохранения вещества и заряда 3) уравнению связи измеряемого свойства системы с равновесными и исходными концентрациями составляющих частиц. Термодинамика не дает априорных оценок предельных концентраций компонентов системы, допускающих указанные приближения структуры жидкости. Состоятельным критерием возможности применения модели идеального раствора для комплексов, по-видимому, может служить постоянство констант химических равновесий при изменении концентраций компонентов системы, если число констант, необходимых для адекватного описания эксперимента, не превышает разумные пределы. [c.18]

Состояние равновесной системы нри постоянных давлениях и температуре описывается уравнениями Гиббса—Дюгема [8] [c.219]

V f(P, Т). Если по трем координатным осям отложить давление, температуру и объем системы, то полученная пространственная диаграмма, называемая диаграммой состояния, дает графическое изображение зависимости между Р, Т и V. Однако построение таких пространственных диаграмм связано с определенными трудностями, и они мало удобны для практического применения. Для характеристики состояния однокомпонентной системы чаще используют плоскую диаграмму, представляющую собой проекцию пространственной диаграммы на плоскость Р — Т. Плоская диаграмма описывает состояния однокомпонентной системы и фазовые равновесия в ней при различных параметрах. В основе анализа диаграмм состояния, как показал Н. С. Курнаков, лежат два общих положения принцип непрерывности и принцип соответствия. Согласно принципу непрерывности при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы, свойства отдельных фаз изменяются также непрерывно, свойства же всей системы в целом изменяются непрерывно лишь до тех пор, пока не меняется число или природа ее фаз. При исчезновении старых или появлении новых фаз свойства системы в целом изменяются скачкообразно. Согласно. принципу соответствия на диаграмме состояния при равновесии каждому комплексу фаз и каждой фазе в отдельности соответствует свой геометрический образ плоскость, линия, точка. Каждая фаза на такой диаграмме для одно-компонентной системы изображается плоскостью, представляющей собой совокупность так называемых фигуративных точек, изображающих состояния равновесной системы. Равновесия двух фаз на диаграмме состояния изображаются линиями пересечения плоскостей, а равновесие трех фаз — точкой пересечения этих линий, называемой тройной точкой. По диаграмме состояния можно установить число, химическую природу и границы существования фаз. Плоские диаграммы состояния, построенные в координатах Р — Т, не дают сведений о молярных объемах фаз и их изменениях при фазовых переходах. Для решения этих вопросов используются проекции пространственной диаграммы на плоскости Р V или Т V. [c.331]

Выше указывалось, что возможность изменения состояния равновесия имеет важное значение для инженера-практика. Изложение условий состояния равновесия было дано без сведений о том, какие интенсивные характерные для равновесия величины состояния следует изменять, чтобы передвинуть равновесие. Кроме того, важно знать, в какую сторону сдвинется равновесие, если какую-либо величину состояния равновесной системы изменить определенным образом. Ответ на этот вопрос дает принцип Ле Шателье — Брауна, известный из термодинамики Если в термодинамической системе, находящейся в состоянии стабильного равновесия, изменить какую-либо интенсивную величину состояния, то равновесие при этом передвинется таким образом, чтобы изменение соответствующих сопряженных экстенсивных величин состояния было по возможности наименьшим . Вывод этого правила можно найти в учебниках по термодинамике, и мы ограничимся только описанием конкретных случаев. С нашей точки-зрения, большую роль играют интенсивные переменные состояния — такие как температура, давление и химический потенциал. Рассмотрим, какое передвижение равновесия числа пробегов реакции будет происходить при изменении этих величин, т. е. какой знак будет перед частными производными [c.140]

В случае же перегонки в присутствии перегретого водяного пара жидкая часть системы однофазная, температура системы не обусловливает парциального давления Н2О и поэтому для определенности состояния равновесной системы необходимо в начальных условиях зафиксировать кроме состава системы, put еще один дополнительный параметр. Обычно — это расход перегретого водяного пара Z, кмоль/ч, позволяющий рассчитать р по уравнению (11.53) методом последовательных приближений. [c.88]

I — начальное состояние // — равновесное состояние. [c.571]

Обратимый термодинамический процесс — процесс, после которого система и взаимодействующие с ней системы (окружающая среда) могут возвратиться в начальное состояние. Равновесный процесс всегда обратим, а обратимый процесс всегда протекает равновесным путем. В результате проведения равновесного процесса в прямом и обратном направлениях система и окружающая среда возвращаются в исходные состояния, что существенно отличает этот процесс от циклических неравновесных процессов. [c.15]

Различают неравновесные и равновесные процессы. Неравновесные процессы протекают в системе, в которой начальное состояние неравновесно, т. е. температура, давление и другие интенсивные параметры в различных ее частях неодинаковы. В результате происходящего процесса система стремится к равновесному состоянию. Равновесные процессы осуществляются при изменении внешних условий, определяющих состояние системы. При изменении внешних условий меняются и ее внутренние параметры. При этом состояние системы должно очень быстро приходить в соответствие с новыми внешними условиями. Поэтому в каждый момент времени существует равновесие внутри системы и между системой и окружающей средой. Если прекратить изменение внешних параметров, то мгновенно прекратится и равновесный процесс в системе. Для протекания равновесных процессов и осуществления равновесия в системе условия должны быть одинаковыми. Строго говоря, равновесные (и обратимые) процессы должны протекать с бесконечно малой скоростью. Равновесные и обратимые процессы неосуществимы на прак-1 ике, [c.108]

Если исследуемое состояние фазы и примыкающие состояния равновесны, то можно записать для рассматриваемых фаз фундаментальное уравнение Гиббса (VI.20) в форме [c.215]

Как только приняты те или иные значения этих свойств, состояние равновесной системы в кипятильнике становится строго определенным и единственным, и все остальные ее свойства уже могут быть найдены расчетным путем. [c.232]

Следует отметить, что в изолированной системе могут протекать только самопроизвольные процессы, которые приводят неравновесную систему в равновесное состояние. Равновесная система не может самопроизвольно выйти из этого состояния. Например, газ не может самопроизвольно подвергаться сжатию от равновесного до более высокого давления. Это определяется тем, что равновесное состояние газа в заданном объеме является наиболее вероятным, а отклонения от равновесия в макрообъеме маловероятным процессом. В то же время в открытой системе процессы могут проходить с различными по величине флуктуациями, и эти флуктуации не могут обеспечить переход к равновесию. В открытых системах действует закон одновременного и непрерывного протекания самопроизвольных и несамопроизвольных процессов. [c.10]

При состоянии равновесня в системе [c.101]

Определена аксиоматика построения математической модели состояния равновесной системы. Предложен алгоритм последовательного поиска адекватной модели в классе возможных гипотез, базирующихся на физико-химической информации о системе. Разработанный метод иллюстрируется примерами исследования многокомпонентных экстракционных систем. [c.189]

Для такой системы число степеней свободы 1 = 2-Ь2-2 = 2, т.е. из вышеупомянутых параметров, характеризующих состояние равновесной системы, произвольно могут быть выбраны два. В этом случае недостаточно знать только температуру чтобы в условиях равновесия определился состав паровой фазы, необходимо также задать давление, а чтобы определить давление системы, надо назначить состав паровой фазы. [c.80]

Для многокомпонентной системы взаимно растворимых жидкостей, с чем часто приходится встречаться в процессе переработки нефти, число степеней свободы будет равно числу компонентов п, т. е. из 2 /г параметров, определяющих состояние равновесной системы, — температуры, давления, и — 1 концентраций в паровой и п — 1 концентраций в жидкой фазах, произвольно могут быть выбраны только п определяющих параметров, а остальные п определятся. [c.48]

Исходное состояние Равновесное состояние [c.271]

Второй закон термодинамики представляет собой ряд положений, относящихся к различным состояниям и процессам в термодинамической системе. Напомним основные определенпя. Равновесным состоянием термодинамической системы называют состояние, при котором параметры состояния неизменны при неизменных внешних условиях. Бесконечно медленные процессы, в которых каждое промежуточное состояние — равновесное, называются равновесными-, уравнения, описывающие равновесные процессы, пе содержат значений скоростей изменения параметров состояния (однако направления изменения параметров состояния в равновесном процессе могут быть существенными). [c.11]

Наличие функциональной зависимости между параметрами состояния позволяет утверждать, что любому равновесному состоянию системы соответствует единственное, строго определенное сочетание параметров состояния. Это значит, что любое состояние равновесной термодинамической системы может быть изображено графически точкой на диаграмме состояния (рис. П.1). Каждая точка этой диаграммы характеризует лишь одно состояние равновесной системы. Например, точка 1 описывает состояние системы с параметрами а точка 2 — с Та, [c.46]

Под влиянием внешних воздействий или при изменении условий существования состояние системы изменяется и может наступить новое состояние равновесия, сопровождаемое изменением константы равновесия. Так, состояние равновесной смеси Нд, N2 и NHз можно изменить, например, добавив к ней некоторое количество водорода. В результате часть водорода прореагирует с азотом, увеличится количество аммиака и опять наступит равновесие. Заметим, что реакция системы на внешнее воздействие по своему характеру противоположна ему (добавление Нг извне, расходование Нг системой). Константа равновесия в этом примере остается постоянной, несмотря на изменение концентраций, и не отражает изменения состояния системы. [c.128]

Диаграммы состояния равновесных систем, состоящих из жидкой и кристаллической фаз, можно получить различными экспериментальными путями. Одним из них является определение состава равновесных фаз с помощью химического анализа. Такой путь, однако, может быть весьма затруднительным и малонадежным, особенно при повышенных температурах, при большой вязкости растворов или при образовании малоустойчивых соединений. [c.155]

Решение. 1. Для определения состояния равновесной системы в секции питания, помимо назначенного внешнего давления р= 101 325 Па, закрепим температуру системы ,= 135 °С и относительный массовый расход водяного П1ра 2/Ь= 0,039. На основании уравнения (IV.25) можно найти относитель Л09 массовое содержание водяного пара в дистиллятном потоке [c.243]

Химические потенциалы вещества в состоянии равновесного зародыша и в массивной форме различны, причем разница между ними равна рт 1п (с /) ). Поэтому для поляризации, вызванной образованием трехмерного зародыша, можно в соответствии с уравнением Нернста и уравнением (62.1) записать [c.315]

Химические потенциалы вещества в состоянии равновесного зародыша и в массивной форме различны, причем разница между ними [c.330]

Сусл =3—2—1 =0.) В точке к кривая Р = /(Л обрывается, а температура и давление имеют строго определенные значения Г р =304 К, Я р =73,97 - 10 Па (73,0 атм). Точка О, в которой пересекаются линии аО, ЬО и кО, называется тройной точкой. Она изображает состояние равновесной трехфазной инвариантной системы (С = 3—3 = 0). Однокомпонентная трехфазная система может находиться в состоянии равновесия лишь при единственном, строго определенном значении Р и Т. Для диоксида углерода положение тройной точки определяется значениями Т = 216,55 К и Р =5,18 10 Па (5,11 атм). В отличие от большинства веществ в жидком состоянии диоксид углерода может быть получен лишь при высоких давлениях, так как твердый СО2 при атмосферном давлении переходит непосредственно в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Спрессованный твердый диоксид углерода испаряется сравнительно медленно, на чем основано применение его в качестве хладагента (сухого льда). [c.333]

Для определения состояния равновесной системы в парцп-альном конденсаторе закрепляются три ее стенени свободы, в качестве которых удобнее всего выбрать общее давление р, температуру в и состав Ув паровой фазы по НКК. Все остальные свойства равновесной системы могут теперь быть найдены прямым расчетом. Так, концентрацию а ,, жидкого орошения, равновесного парам дистиллята, можно найти из уравнения равновесия [c.238]

Установить состояние равновесной системы на верху колонны еще не значит определить режим ее работы. Для определенностн режима укрепляющей колонны необходимо знать еще, например, количество жидкого орошения gg или паров Су, поднимающихся с верхней тарелки, а эти экстенсивные свойства не могут быть выведены из характеристики рассмотренной равновесной спстемы, ибо являются факторами, безразличными для ее равновесня. [c.238]

Наличие в смеси более чем двух компонентов существенно изменяет расчет процессов разделения таких систем. Для двухкомпонент-ной системы достаточно было помимо давления, под которым ведется процесс, задать содержание летучего компонента в одной из фаз, чтобы состояние равновесной системы однозначно определялось. В многокомпонентной же системе помимо постоянного внешнего давления необходимо зафиксировать к—1) других параметров. Поэтому соотношение между составами данного компонента в жидкой и паровой фазах помимо давления зависит от содержания других компонентов системы в жидкости и паре. [c.69]

При заданном внешнем давлении р назначается приемлемая томиоратура iai i fiero продукта и желательная степень его чистоты j jj. Принятие этих трех стеиеиси свободы фиксирует состояние равновесной системы в кипятильнике. [c.249]

Для определения состояния равновесной системы в парциальном конденсаторе закрепляются трп ее степепи свободы, в качестве которых удобнее всего принять общее давле1гие р. [c.254]

Для определения состояния равновесной системы в питательной секции, помимо назттаченного внешнего давления р = 760 мм рт. ст., закрепим температуру системы tm = 135° и относительный весовой расход водяного пара Z/L = 0,039. Имея в виду (V.24), можно найти относительное весовое содержание водяного пара в дистиллятном потоке Z D = 0,039 0,705 = 0,0555. [c.263]

В трехкомпонентной системе с перегретым водяным паром существуют только две фазы жидкая и паровая. Число степеней свободы такой системы Ь = т. е. состояние равновесной системы определяется любыми тремя параметрами, напрпмер температурой I, давлением системы я и парциальным давлением водяного пара р1. При этих выбранных условиях составы равновесных жидкой и паровой фаз х и у определяются при помощи тех лге уравнений (2. 48) и (2. 50) или по уравнению кривой равновесия фаз (2. 19) или (2. 22) с использованием среднего значения коэффициента относительной летучести. [c.75]

Любая фигуративная точка, лежащая внутри этих областей, изображает состояние однофазной дивариантной системы (С =3—1 =2.) Следовательно, в однокомпонентной однофазной системе в пределах соответствующей области можно одновременно произвольно изменять два параметра состояния — температуру и давление — без исчезновения существующей или появления новой фазы. Фигуративные точки, лежащие на линиях аО, ЬО и кО, изображают состояния равновесной двухфазной моновариантной системы (С =3—2 =1). ЛАоновариантные кривые аналитически заданы уравнением Клапейрона — Клаузиуса в форме (105.8), (105.11). Кривая аО (линия возгонки) соответствует равновесию СОг(т) С02(г), кривая ЬО (линия плавления) — СОг(т) СОг(ж), линия кО (линия испарения) — СО. (ж) СОг(г). В однокомпонентной двухфазной системе произ- [c.332]

Так как в равновесной системе при Т = onst к Р = onst химические потенциалы компонентов являются функциями их концентраций, например, в идеальном растворе р,,- = + RT n i, то равенства (102.1) являются уравнениями, связывающими не только химические потенциалы, но и концентрации компонентов. Число уравнений, связывающих концентрации одного компонента, равно (Ф — 1), а всех К компонентов— К(Ф —1). Число независимых параметров системы, т. е. число термодинамических степеней свободы, равно разности между общим числом параметров, определяющих состояние равновесной системы, и числом уравнений, связывающих эти параметры [c.323]

Рассмотрим случай парожидкостного равновесия двухкомпонентной (бинарной) смеси, которая образует идеальный раствор, подчиняющийся законам Рауля и Дальтона. Состояние равновесной бинарной системы характеризуется давлением к, температурой ( и составами жидкой х, и паровой у, фаз. Согласно правилу фаз Гиббса число степеней свободы такой системы 1 = 2, т.е. из четырех параметров, характеризующих равновесное состояние системы, произвольно могут быть выбраны только два, а два других определяются. [c.63]

При термодинамически обратимом охлаждении расплава на всем пути изменения его температуры от начала кристаллизации и до образования эвтектики между его твердой и жидкой фазами соблюдается термодинамическое равновесие. Линию, соединяющую на диаграмме точки, соответствующие состояниям равновесных фаз, называют Hoaoti. Например, это линия MN, соединяющая точку М, соответствующую состоянию твердой фазы (кристаллы А) с точкой N, соответствующей состоянию расплава состава I, равновесного при данной температуре с указанной твердой фазой. [c.197]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.53 ]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.34 ]

Руководство по физической химии (1988) -- [ c.79 ]

Фазовые равновесия в химической технологии (1989) -- [ c.118 ]

Введение в теорию кинетических уравнений (1974) -- [ c.172 , c.229 , c.231 , c.270 ]

Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.174 ]

Физико-химическая кристаллография (1972) -- [ c.88 ]

Общая и неорганическая химия (1994) -- [ c.186 ]

Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций (1981) -- [ c.15 ]

Структура и механические свойства полимеров Изд 2 (1972) -- [ c.80 , c.111 ]

Общая химия Биофизическая химия изд 4 (2003) -- [ c.12 ]

Термодинамика (1991) -- [ c.15 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология