Эффект тепловой, химического процесс

Тепловой эффект реакции вычисляется по закону Гесса, сформулированному еще в 1840 г. Этот закон гласит, что тепло, выделяемое или поглощаемое в химическом процессе, постоянно и не зависит от того, является ли процесс одно- или многостадийным. Таким образом, теплоту образования какого-нибудь соединения молено найти, используя данные по другим реакциям. Стандартную теплоту реакции АЯ можно вычислить по теплотам образования всех соединений, принимающих участие в реакции. Она равна разности алгебраической суммы стандартных теплот образования продуктов реакции АЯ" и алгебраической суммы стандартных теплот образования исходных веществ ДЯ [c.28]

Тепловые эффекты физико-химических процессов, изменение теплофизических свойств материала и теплоносителя можно представить суммой источников тепла, одни [c.222]

Выделение или поглощение тепла в процессе химического превращения продолжается до тех пор, пока существует отклонение химической системы от равновесия, которое характеризуется нулевым производством энтропии. Полная диаграмма химической системы должна топологически отражать связь производства энтропии с необратимыми процессами собственно химических превращений и тепловыделений (теплопоглощений). Зависимость теплового эффекта реакции АН от степени ее удаления от равновесия В характеризуется соотношением [c.137]

Под эффективностью перемешивания понимают технологический эффект процесса перемешивания, характеризующий качество проведения процесса. В зависимости от назначения перемешивания эту характеристику выражают различным образом. Так, при получении суспензии или эмульсии эффективность характеризуется равномерностью распределения дисперсной фазы, при протекании химических процессов — степенью превращения или расходом реагента, а при интенсификации тепловых или массообменных процессов — отношением коэффициентов тепло- и массоотдачи при перемешивании и без него. [c.443]

В адсорбционных процессах энергия молекул или атомов адсорбента изменяется. Механизм адсорбционного катализа тесно связан с энергетическими изменениями в системе. Чтобы объяснить энергетические изменения в каталитических адсорбционных процессах, следует изучить отдельные компоненты, составляющие общий тепловой эффект, т. е. 1) теплоту адсорбции, соответствующую энергии, освобождаемой в виде тепла при адсорбции 2) разные тепловые эффекты химической реакции, происходящей на адсорбенте, например теплоту образования, теплоту диссоциации и т. д., и 3) теплоту активации, которая тесно связана со скоростью реакции и используется для оценки каталитического эффекта. Каждый из тепловых эффектов подчинен своим законам, а также имеется определенное соотношение между тепловыми эффектами в зависимости от изменений физических условий, при которых идет тот или иной адсорбционный каталитический процесс. Величина тепловых эффектов зависит от температуры. Было бы полезно при формулировке общего понятия величины энергии в адсорбционном катализе указывать на отдельные типы тепловой энергии. Общим для любого химического процесса при энергетической оценке реагирующей системы является деление энергии на потенциальную и кинетическую. [c.144]

Простейшим типом реактора является пустотелый цилиндрический аппарат, в котором реакция протекает в адиабатических условиях без использования катализатора или с небольшим его количеством, поступающим в реактор вместе с исходным сырьем в виде суспензии, эмульсии или в газовой фазе. Такие реакционные аппараты используются для химических процессов, при осуществлении которых допустимо изменение (повышение или понижение) температуры в зоне реакции, обусловливаемое тепловым эффектом реакции (изотермической или эндотермической), без теплообмена с внешней средой (потерями тепла пренебрегаем). Подобные условия имеют место при малом тепловом эффекте реакции и при сравнительно небольшой глубине превращения, когда температура также мало изменяется или когда наблюдаемое изменение температуры не приводит к значительному изменению скорости основной реакции и усилению побочных нежелательных реакций. [c.631]

Закон Гесса (1840), или закон постоянства сумм тепла, гласит Суммарный тепловой эффект химического процесса не зависит от того, велся ли процесс в одну фазу или же через несколько промежуточных фаз, а зависит только от начального и конечного состояния данной системы. [c.11]

По второму закону термохимии, открытому русским академиком Г. И. Г е с с о м (1836 г.), количество тепла, выделяющегося при химическом процессе, не зависит от того, протекает ли процесс в одну или несколько стадий при соблюдении постоянства объемов и давления). Следовательно, для рассматриваемого случая С = + Сг- Имея в виду, что для отдельных стадий тепловой эффект может быть отрицателен, в общем случае можно сформулировать следующее полом ение. Алгебраическая сум ма тепловых эффектов химического процесса, протекающего е несколько стадий, равна тепловому эффекту того же процесса совершающегося в одну стадию. [c.65]

QT — количество тепла, передаваемого в процессе теплообмена. Qr — суммарный тепловой эффект сложной химической реакции. v qt — интенсивность источника 1-го вещества в потоке. <7т интенсивность источника тепла в потоке. SB — площадь сечения зоны вытеснения в аппарате. 5С — затраты на сырье в процессе производства. 5Т — переменные расходы в процессе производства. Sn — постоянные расходы в процессе производства. s — стоимость сырья. 5Пр — себестоимость продукции. SOT — стоимость отходов производства. 5Ц — цена продукции. Т — температура. [c.11]

Изучение тепловых эффектов химических процессов показало, что экзотермические реакции, особенно сопровождающиеся значительным выделением тепла, протекают самопроизвольно и часто весьма бурно. Более спокойно, но [c.81]

Наиболее эффективным способом травления в случае образования больших, плотных и клейких окалин является использование расплавленных солей (едкого натра или гидрида натрия ЫаН). Химическое воздействие на окалину расплавленной соли сочетается с нарушением сплошности окалины за счет различия коэффициентов линейного расширения окалины и основного металла под действием тепла при погружении изделия в ванну с расплавленным раствором. Этот метод травления находит все более широкое применение и дает наибольший эффект при сведении процессов удаления окалины и термообработки в одну операцию. Однако при этом требуются специальное оборудование и квалифицированные рабочие. Процесс является дорогостоящим и опасным. Кроме того, его нельзя применять в том случае, если воздействие высоких температур неблагоприятно скажется на механических свойствах металла, с которого удаляется окалина. Что касается химической очистки, то электрохимическое воздействие (анодная либо катодная поляризация) или использование ультразвука может улучшить действие травления. [c.60]

До сих пор предметом рассмотрения являлись изотермические химические процессы, в которых температура во всем объеме их протекания одинакова. Химические реакции сопровождаются выделением или поглощением тепла, что может привести к изменению температуры в месте протекания реакции и, соответственно, изменению скорости превращения. Этот эффект проявляется в гетерогенном химическом процессе, в котором в результате переноса вещества к месту протекания реакции ее тепловой эффект приводит к возникновению градиента температуры и явлений переноса тепла в объеме процесса. [c.147]

Тепловыми эффектами сопровождается нагрев до высоких температур большинства минералов, в том числе и каолина. Из термограммы (рис. 1) видно, что равномерность повышения температуры при нагреве пробы каолина нарушается при 575 и 930° С. При 575° С подъем кривой задерживается, что свидетельствует о протекании физико-химических процессов с поглощением тепла. При 930° С, наоборот, наблюдается резкий подъем кривой, связанный с выделением тепла. Известно, что при 500— 600° С каолин теряет конституционную воду и переходит в аморфное состояние. На удаление этой воды и расходуется часть тепла. При 960° С из аморфной окиси алюминия вновь образуется кристаллическое вещество — так называемый муллит. Образование кристаллов муллита является причиной выделения тепла. [c.6]

Механизм данных процессов не установлен, но обычно предполагают, что здесь имеет место либо миграция катионов под влиянием электрического поля, создаваемого хемосорбированными кислородными ионами [34], либо простой обмен местами [35]. Поглощение кислорода сопровождается выделением большего количества тепла, и любые предполагаемые различия в электронных конфигурациях разных металлов имеют второстепенное значение, если учесть эффекты большого химического сродства между кислородом и почти всеми металлами. К тому же затрудненность рассеяния теплоты, выделяющейся при быстром окислении, способствует расхождениям в экспериментальной оценке лимитированного поглощения. Однако удалось измерить теплоту образования защитной окисной пленки в случае порошков меди, никеля и кобальта [36, 37] за исключением тепла, отвечающего начальному поглощению совсем небольшого количества газа, теплота, выделяющаяся в процессе образования защитных нескольких слоев, близка к теплоте образования массивного окисла. Результаты ряда работ, проведенных с напыленными пленками, также привели к этому заключению [38]. [c.331]

Абсолютные значения внутренней энергии и энтальпии нам неизвестны, но их конечные изменения Д / и АН могут быть измерены в калориметрах или вычислены. Такие изменения происходят не только при нагревании или охлаждении системы или при ее расширении или сжатии,но и при любой химической реакции. Они соответственно отвечают Д6/—изохорному тепловому эффекту реакции, а АЯ—изобарному тепловому эффекту реакции. При экзотермических (выделение тепла) реакциях и и Н системы уменьшаются, при эндотермических (поглощение тепла)— увеличиваются. Так как большинство химических процессов протекает при постоянном давлении, то в дальнейшем мы будем рассматривать только изобарные тепловые эффекты АЯ. [c.28]

Такие химические процессы, как адсорбция, растворение, нитрование, галоидирование, алкилирование, щелочное плавление, сульфирование, полимеризация, окисление и другие, сопровождаются значительным тепловым эффектом и в случае недостаточного отвода тепла могут привести к пожарам или взрывам. [c.17]

Конструкции и число ступеней реакторов со ступенчатым регулированием температуры различаются в зависимости от особенностей химических процессов, которые в них проводятся. Для реакций, идущих с малой скоростью, требуется катализатор в большом объеме. При этом, если тепловой эффект реакций невелик, то все реакционное тепло расходуется на подогрев реакционной смеси, которая и уносит это тепло из реактора (одна ступень). Реактор представляет собой цилиндрический сосуд, заполненный катализатором (рис. 27). Объем катализатора определяется временем контакта, необходимым для полного превращения сырья. [c.75]

Теплопотреблением сырьевых материалов называют величину численно равную количеству тепла, усваиваемого единицей массы шихты (или концентрата) в период протекания технологического процесса, составной частью которого, помимо нагрева материала, служат идущие с эндотермическим эффектом физико-химические и фазовые превращения, завершающиеся при температуре соответствующей оптимальным условиям разделения продуктов плавки. В печах для плавки на штейн ее, как правило, принимают равной 1250 °С. Количество потребляемого шихтой тепла обычно рассчитывают при составлении материального и теплового балансов плавки. Однако когда нет исчерпывающих данных о минеральном составе сырья и не ясны все детали механизма протекающих в печи тепловых процессов, его теплопотребление [c.454]

Известно, что при химических реакциях, протекающих в земной коре, происходит выделение и поглощение тепла. Химические реакции в земной коре изучает геохимия, а тепловые эффекты химических реакций — физическая химия. Исследование же в совокупности тепловых и химических процессов, происходя- [c.5]

Всякий химический процесс, а также физическое превращение вещества (например, испарение жидкости, конденсация пара и т. п.) обязательно происходит или с выделением, или с поглощением тепла . Поэтому при техно-химических расчетах необходимо знать тепловые эффекты данного химического или физического превращения. Эти [c.143]

Сухая перегонка топлива происходит при нагревании топлива без доступа воздуха. В результате могут протекать а) физические процессы, например разделение жидких топлив на фракции по температурам кипения и др., б) химические процессы — глубокие деструктивные химические превращения компонентов топлива с получением ряда химических продуктов. Роль и характер отдельных процессов при пиролизе различных видов топлив неодинаковы. В большинстве случаев их суммарный тепловой эффект эндотермический и потому для процессов пиролиза необходим подвод тепла извне. Нагрев реакционных аппаратов большей частью производится горячими дымовыми газами, которые передают тепло топливу через стенку или же при непосредственном соприкосновении с ним. Сухой перегонке подвергают твердые и жидкие топлива. [c.457]

При смачивании водой дисперсных систем наблюдается значительное выделение тепла, определяющее процесс адсорбционного смачивания поверхности частиц жидкостью. Величина этого теплового эффекта одного порядка с экзотермическим химическим процессом образования гидратов. [c.397]

Полиолефины (полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен и др.). При воздействии тепла на полимеры, в том числе и на полиолефины, происходит в первую очередь деструкция, т. е. распад макромолекулярных цепей и образование низкомолекулярных продуктов. Вместе с тем наблюдается и противоположный эффект сшивание макромолекул. В литературе принято обозначать весь комплекс химических процессов, происходящих под воздействием тепла, как термодеструкцию. Наиболее полно этот вопрос изложен в монографиях [2-4]. В настоящей книге механизмы реакций деструкции и сшивания полимеров рассматриваются только в той степени, в какой это необходимо для понимания роли наполнителей в этих процессах. [c.7]

Определение ( з. Тепловой эффект процесса представляет собой суммарное количество тепла, которое выделяется или поглощается при протекании химических реакций и сопровождающих их физико-химических процессов (растворение, испарение и т. д.). [c.92]

Рассмотрим тепловой баланс экзотермического гетерогенного химического процесса, согласно уравнению (П-1), причем примем, что тепловой эффект реакции настолько велик, что не требуется ввода дополнительного тепла извне. [c.88]

Тепловому эффекту процессов и тепловому балансу аппаратов мы придаем большое значение, так как в большинстве случаев для протекания химических процессов можно создать такие условия, при которых скорость проведения их определяется скоростью подвода или отвода тепла, и, следовательно, определение количества тепла, подводимого или отводимого от аппарата, служит основой расчета. [c.12]

Второй закон термохимии сформулироваи русским ученым Г. Г. Гессом (1840) и называется законом постоянства сумм тепла. Этот закон гласит суммарный тепловой эффект данного химического процесса не зависит от того, велся ли процесс в одну фазу или же через произвольное количество промежуточных фаз. [c.287]

Растворение различных веществ в воде сопровождается выделением или поглощением тепла. В общем случае растворение есть сложный физико-химический процесс, тепловой эффект которого Р раств. алгебраически складывается из теплоты сольватации Рс (экзотермический процесс), теплоты, затрачиваемой на разрушение кристаллической решетки Рразр. или на испарение (если растворяется жидкость в жидкости), и теплоты, затрачиваемой на распределение сольватированных частиц по всему раствору Рдифф. Так как энергия Рдифф. обычно мала, то ею можно пренебречь. Тогда [c.35]

Таким образом, тепловой эффект представляет собой изменение общей энергии системы, и поскольку U я Н являются функциями состояния системы, изменение которых зависит не от пути процесса, а лишь от начального и конечного состояний, то тепловой эффект реакции как при р = onst, так и при К= onst не зависит от того, протекают ли эти реакции в одну или несколько стадий, т. е. тоже не зависит от пути процесса, а определяется начальным и конечным состояниями системы (закон Гесса — следствие первого закона термодинамики). Иначе говоря, количество тепла, выделяющегося или поглощаемого при химических процессах, зависит только от начального и конечного состояний системы тел, участвовавших в этих процессах. [c.228]

КАЛОРИМЕТРИЯ (лат. alor — тепло + meireo — измеряю) — совокупность методов измерения количества теплоты, выделяемого или поглощаемого в результате различных физических или химических процессов. Методы К. применяют для определения теплоемкости, тепловых эффектов химических реакций, растворения, смачивания, абсорбции, радиоактивного распада, теплотворной способности топлива и др. Данные К. имеют большое практическое значение для составления тепловых балансов, их широко используют в химии, химической технологии, металлургии, теплотехнике и т. п. Количество теплоты, выделяемое или поглощаемое в том или ином процессе, измеряют специальным прибором — калориметром. [c.116]

В работе [5] анализируется механизм тепло - и массопередачи и контактного течения газ - жидкость на тарелках с волнообразными отбойниками. Применение этого типа тарелок для разделения системы вода -метанол показала, что они высокопроизводительные, работают со сниженным флегмовым соотношением, с низким перепадом давления, с низким энергопотреблением и высоким экономическим эффектом, позволяющие легко контролировать работу колонны. Данный тип тарелок может бьггь использован во многих химических процессах. [c.47]

Примеси к детонирующим взрывчатым веществам в общих чертах можно подразделить на три вида. 1) Примесь сама по себе инертна и, вызывая чисто физические эффекты, описанные выше, не участвует в химических процессах, сопровождающихся перегруппировкой связей во взрывчатом веществе, в результате которых выделяется энергия. 2) Примесь может реагировать с продукталш детонации, но время, необходимое для завершения этой реакции, бывает по порядку величины больше, чем продолжительность выделения энергии. В этом случае примесь ведет себя как инертные примеси первой группы, поскольку это касается самой детонационной волны, но в процессе возбуждения детонационной волны реакция может протекать более медленно со значительным выделением добавочного количества тепла. Насколько известно из опубликованных материалов, так ведет себя порошкообразный алюминий в аммоналах и других [c.374]

Анализ системы, состоящей из уравнения (2.44) и кинетического уравнения реакции первого порядка, проведен в работах [96, 97]. Такой подход удобно использовать для моделирования процессов получения крупногабаритных блоков, так как часто из-за низкой теплопроводности режим их получения близок к адиабатическому (число БиоСО, ). Более полная постановка задачи моделирования процесса химического формования в форме дается анализом режимов работы периодического реактора без смешения при нестационарно протекающих химических процессах и кондуктивном теплопереносе. Один из вариантов расчета может быть выполнен при следующих допущениях [98] реакция, протекающая в рассматриваемой области, является одностадийной и необратимой теплопередача в зоне реакции осуществляется путем теплопроводности движение реагирующего вещества и связанный с ним конвективный механизм передачи тепла отсутствуют исходное вещество и продукты реакции находятся в одном фазовом состоянии, т. е. протекание реакции не сопровождается фазовыми превращениями лраиица рассматриваемой области непроницаема для вещества теплообмен на границе раздела происходит по закону Ньютона величины, характеризующие физические свойства вещества (теплопроводность, теплоемкость, плотность), химическую реакцию (энергия активации, предэкспоненциальный фактор, тепловой эффект) и условия протекания процесса (давление, температура окружающей среды, форма и размеры области, коэффициент теплоотдачи), в ходе процесса не изменяются. [c.54]

Существуют химические процессы и физические превращения, при которых тепловой эффект очень незначителен. Это, например, имеет. место при растворении некоторых газов и твердых те.1, при смешении не реагирующих между собой растворов, прн сорбции некоторых газов, при разбавлении многих растворов и т. п. Величина теплового эффекта в подобного рода процессах обычно Н . пмхочпг за пределы точности выч1 слений при составле П1и теплит, X балансов, вследствие чего теплоту этих процессов практически не учитывают. [c.104]

Многие из химических процессов сами по себе слабо экзо- или эндотермические. В этом случае для их осуществления почти не требуется подвода тепла, а в некоторых случаях даже необходимо отводить его. Однако для доведения реагирующих веществ до заданной, часто весьма высокой, температуры требуется значительный расход высокопотенциального тепла. Например, при производстве аммиака по схеме с двухступенчатой конверсией природного газа в трубчатых печах суммарный тепловой эффект экзотермических реакций шахтной доконверсии метана, конверсии оксида углерода, метанирования и синтеза аммиака превыщает тепловой эффект эндотермической реакции паровой конверсии в трубчатой печи. Однако из-за низкого температурного уровня тепла экзотермических реакций паровую конверсию осуществляют за счет высокопотенциального тепла, получаемого при сжигании топлива. [c.111]

Наиболее важные химические процессы очень сложны, и анализ скоростей таких процессов связан с большими трудностями. В ходе реакции реагирующие вещества расходуются и образуются новые вещества температура системы изменяется в результате выделения или поглощения тепла при реакции могут наблюдаться и другие эффекты, сложным образом влияющие на ход реакции. Так, если каплю раствора перманганата калия ввести в раствор, содержащий перекись водорода и серную кислоту, то в течение нескольких минут заметной реакции не происходит. Затем эта реакция ускоряется, и в конце концов ее скорость может настолько возрасти, что струя приливаемого раствора перманганата будет обесцвечи-ваться моментально, как только попадет в восстанавливающий раствор. Такое ускорение реакции объясняется очень сильным каталитическим действием продуктов, образующихся при восстановлении перманганат-иона реакция протекает крайне медленно в отсутствие этих продуктов и сильно ускоряется too мере их образования. [c.486]

Томсон нашел, что электрическая работа А и тепловой эффект Q, полученные от одного и того же химического процесса, протекающего с получением в одном jiy4ae электрической энергии А, а в другом — тепла Q, будут эквивалентны, т. е. для одного моля справедливо равенство [c.42]

До сих пор при определении условий проведения процессов в реакторах влияние температуры не учитывалось, т. е. исследовались процессы в изотермических условиях при Т = onst. Между тем в большинстве случаев температура в процессе изменяется и оказывает существенное влияние на кинетику, статику и селективность химических процессов. Поэтому в большинстве практических случаев в реакторе создают определенный температурный режим, обеспечивающий наиболее высокую эффективность процес са. В зависимости от теплового эффекта протекающих реакций, а также от оптимального температурного режима, который необходимо поддерживать в реакторе, от реакционной смеси либо отводят тепло, либо к ней подводят тепло, или же температурный режим в реакторе сохраняют таким, каким он самопроизвольно устанавливается в соответствии с тепловым эффектом реакции. [c.140]

Большинство химических процессов протекает с выделением или поглощением тепла. При этом в отличие от микрокинетических процессов важное значение имеет не только тепловой эффект собственно химической реакции, но и затраты тепла на подогрев и испарение реагентов, выделение и поглощение тепла в процессе, растворения продуктов реакции, при кристаллизации и др. Для осуществления химической реакции в промышленных реакторах необходим непрерывный или периодический подвод или отвод тепла. [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология