Внутренняя энергия смешения

Внутренняя энергия смешения представляет собой раз- [c.322]

Таким образом, процесс смешения не сопровождается ни сжатием, Ни расширением. Из (ХП.23) и (ХП.24) также следует, что внутренняя энергия смешения, равная [c.306]

VII., В отличие от внутренней энергии, энтальпии и энергий F и G, энтропия системы, образованной смешением компонентов, не равна сумме энтропий компонентов. Это объясняется тем, что смешение — процесс самопроизвольный и сопровождается возрастанием энтропии (см. разд. 11.30). Для доказательства обратимся к примеру. [c.100]

Следовательно, внутренняя энергия смешения равна [c.208]

Располагая значениями АУ и АЯ", легко вычислить внутреннюю энергию смешения [c.146]

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ СМЕШЕНИЯ [c.322]

При системном анализе процессы измельчения- смешения сыпучих материалов [4] определяются как процессы взаимодействия ансамбля измельчаемых и смешиваемых частиц различного сорта и различных размеров с несущей средой и между собой при наличии внешних воздействий на двух уровнях иерархии. На локальном (микро) уровне действуют внешние поверхностные и массовые силы и силы взаимодействия между несущей фазой и частицами (силы Архимеда, Стокса, Жуковского и Магнуса). При определенных свойствах обрабатываемых веществ и несущей среды возможны дополнительные электромагнитные силы. В результате этого в системе происходит перенос массы, импульса, энергии и заряда. Внешняя механическая энергия или энергия другого вида, превращенная в нее внутри системы, расходуется на работу против сил молекулярного сцепления и электростатического взаимодействия, преодоление сил взаимодействия внутри частицы, на накопление упругих деформаций, переходящих в пластические и во внутреннюю энергию. Частично энергия упругих деформаций создает в системе дефекты, микронапряжения и микротрещины. [c.113]

Особенностью взаимодействия потоков субстанций в ФХС является наличие узлов смешения и разветвления материальных потоков с различными интенсивными характеристиками концентрацией компонентов, температурой, давлением, кинетической и внутренней энергией и т. п. При этом физико-химические закономерности, характерные для этих узлов, отличаются от закономерностей О- и 1-структур. Специфика ФХС требует расширения класса типовых узлов слияния за счет определения структур специального вида, которые мы назовем 01- и 02-узлами. [c.49]

Если в исходном состоянии газы разделены сплошной перегородкой, то при ее удалении произойдет самопроизвольное смешение. При этом внутренняя энергия не изменится (газы идеальные), работы произведено не будет (внешние силы не действуют) и, следовательно, процесс не будет сопровождаться выделением или поглощением теплоты. [c.72]

Так как величины х всегда меньше единицы, то АО всегда отрицательно, т.е. совершенный раствор образуется самопроизвольно при любых концентрациях. Из приведенного вывода следует, что уравнение (У.ЗО) справедливо и для случая смешения двух идеальных газов. Иногда полагают, что образование растворов возможно лишь благодаря химическому взаимодействию между компонентами. Этому утверждению противоречат факты смешения идеальных газов во всех отношениях, а также образования растворов близких к совершенным без изменения внутренней энергии [c.126]

Считается, что если Ве < 1, возникает скольжение смеси по стенкам камеры и роторам смесителя, энергия смешения резко падает. Этот критерий может быть оценен еще до смешения по реологическим характеристикам смеси. Если его значение составляет 1,5—3 ед. (при достаточно большом коэффициенте трения и умеренной вязкости смеси), процесс смешения обычно протекает нормально. Увеличение критерия Ве может быть достигнуто технологическими приемами. Поскольку повышение температуры мало влияет на коэффициент внешнего трения и вызывает резкое снижение внутреннего трения, 10 при этом увеличивается значение Ве. Давление, наоборот, мало влияет на вязкость, но приводит к сильному увеличению силы внешнего трения. Действительно, силы внешнего трения увеличиваются пропорционально давлению, в то время как внутреннее трение от давления практически не зависит, а с температурой падает. На рис. 1.10 показана типичная зависимость длительности смешения от давления, что иллюстрирует эффективность приема, заключающегося в сокращении длительности смешения за счет повышения давления. [c.35]

В первом приближении растворение твердого тела без нарушения состава можно рассматривать как его плавление и смешение двух жидкостей расплава и растворителя. Как уже отмечалось, растворение — процесс эндотермический, следовательно, сопровождается увеличением внутренней энергии системы и энтропии. Теплота растворения численно равна теплоте плавления. Скорость растворения определяется количеством вещества, переходящего в раствор за единицу времени, а максимальное содержание вещества в растворенном состоянии при данных условиях характеризует растворимость. Растворы могут быть насыщенными, недонасыщенными и перенасыщенными. Скорость растворения может служить мерой прочности минерала по отношению к растворителю. [c.126]

Полученная формула определяет чисто конфигурационную энтропию, т. е. учитывает только перемену мест молекул растворителя и звеньев цепи макромолекул. Растворы, отвечающие такому предельному случаю, называются атермическими растворами (при смешении не происходит изменения внутренней энергии — тепловой эффект равен нулю). Чтобы данную теорию можно было применить для реальных растворов полимеров, имеющих небольшие отклонения от строго атер-мических растворов, предложено учитывать изменение внутренней энергии с помощью теории регулярных растворов. В отличие от атермических растворов для регулярных растворов энтропия смешения принимается равной энтропии при идеальном смешении, а неидеальность системы обусловлена только изменением внутренней энергии (межмолекулярным взаимодействием). [c.322]

Смешению полимеров сопутствуют процессы механодеструкции. Развивающиеся при смешении высокие сдвиговые напряжения неизбежно приводят к возникновению механохимических эффектов. Сущность этих эффектов заключается в том, что часть механической энергии накапливается в обрабатываемой среде в виде некой внутренней энергии, которая в дальнейшем инициирует различные массообменные и реакционные процессы (см. 8.5 и 23.1). [c.56]

При исследовании разбавленных растворов (и растворов вообще) большое значение имеет качество растворителя, которое принято оценивать по термодинамическому сродству растворителя к полимеру, т. е. по величине свободной энергии смешения их при постоянных давлении и температуре (ДТ) Растворители делят на хорошие , характеризующиеся большими абсолютными величинами Дц , сильным понижением давления пара над раствором, большими значениями осмотического давления и второго вириального коэффициента, и плохие , где, наоборот, значение Дц , понижение давления пара и величины осмотического давления малы, а второй вириальный коэффициент меньше н ля. Качество растворителя проявляется также в существенном его влиянии на высоту барьера внутреннего вращения и, следовательно, на степень свернутости макромолекулы. Если потенциальный барьер невелик, а цепь длинна и гибка, она может принимать в растворе различные конформации но если барьер высок, цепь коротка и жестка, число конформаций ее ограничено и цепь имеет более или менее вытянутую форму (о числе конформаций можно судить по величине энтропии растворения полимера) [c.520]

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]

Отсюда видно, что если все компоненты раствора способны существовать в виде чистых веществ, то непосредственно по разностям и Ср—Ср° могут быть найдены избыточный объем А1/ и избыточная изобарная теплоемкость АСр Кроме того, имеется реальная возможность для определения избыточной энтальпии АЯ =° калориметрическим способом, так как она совпадает с теплотой, которой сопровождается процесс смешения чистых компонентов как реальных веществ при заданных Т, р, Пг,. .., %, завершающийся образованием раствора (этот вопрос рассматривается более подробно в разд. 2.17). Зная ду > со и АЯ - =° , легко вычислить избыточную внутреннюю энергию ° , используя формулу [c.143]

В дальнейшем Гильдебранд заменяет разность потенциальных энергий разностью внутренних энергий и, пренебрегая энергией изменения объема при смешении (1/ —Г ), принимает разность внутренних энергий, равной разности энтальпий [c.410]

Надо отметить, что величина АН характеризует как изменение внутренней энергии AU, так и изменение объема AF системы нри растворении. Если энергия взаимодействия между разнородными молекулами больше, чем между однородными, происходит выделение тепла при растворении (экзотермическое смешение, AU < 0). Если взаимодействие между разнородными молекулами меньше, то происходит поглощение тепла (эндотермическое растворение, AU 0). В случае нулевого теплового эффекта — атермическое растворение. Величина S характеризует расположение элементов в системе. При уменьшении упорядоченности расположения элементов в системе S растет (Д5 > 0). [c.57]

Расчет АН (а вернее, расчет изменения внутренней энергии системы, так как изменением объема при растворении опять пренебрегаем) ведется так же, как и для растворов низкомолекулярных веществ. Рассматривается регулярный раствор изменение энтропии смешения равно А5к, но АН Ф 0. Обычно записывают [c.60]

Названия и обозначения термодинамических потенциалов до сих пор не установились. Потенциал Е часто называют внутренней энергией и обозначают буквой и. Потенциал Н называют теплосодержанием . Потенциал Р нередко фигурирует под именем работоспособности А или свободной энергии Гельмгольца . Потенциал Ф многие авторы называют полным термодинамическим потенциалом , иногда встречается термин свободная энергия Гиббса или даже просто свободная энергия , что приводит к смешению с потенциалом Р. Вместо буквы Ф нередко применяются обозначения О или Z. Потенциал й специального названия пока не имеет. [c.31]

При рассмотрении вопроса об определении энтальпии смесей необходимо заметить, что, среди прочих, вопрос определения теплоты смешения жидких неидеальных растворов привлекал к себе постоянное. внимание исследователей. К I960 г. появилось две обзорных работы [86, 87], в которых были обобщены известные в то время экспериментальные данные и корреляции па. теплотам смешения. Основным выводом этих работ являлось то, что в настоящее время не существует надежной методики определения теплот смешения неуглевОдородных смесей. В этом разделе ранее описаны методы определения энтальпии жидких углеводородных смесей. Для определения энтальпий растворения жидкостей наиболее перспективным является метод [88], использующий уравнение Скэтчарда— Гильдебранда для определения внутренних энергий смешения при постоянном объеме. По полученным данным затем определяется теплота смешения. Этот метод неприменим в случае смесей молекул, которые не могут рассматриваться (хотя бы приблизительно) как сферические. [c.368]

Таким образом, природа высокоэластической деформации не является чисто энтропийной. Наряду с энтропийным фактором должен существовать и энергетический , который не следует путать с рассмотренным в конце гл. П1. Однако, несмотря на наличие энергетической составляющей полной силы, действующей в цепи, справедлива формула, полученная без учетв изменения энергии при растяжении. Это означает, что возникающая в цепи энергетическая сила компенсируется равной по величине и противоположной по знаку добавочной энтропийной составляющей, возникающей вследствие изменения набора поворотных изомеров. Последняя связана с энтропией смешения поворотных изомеров. Увеличение числа менее устойчивых поворотных изомеров увеличивает энтропию смешения и внутреннюю энергию, а увеличение числа более устойчивых поворотных изомеров уменьшает энтропию смешения и внутреннюю энергию. Поэтому возникающая при растяжении энергетическая и добавочная энтропийная составляющие должны иметь противоположные знаки. [c.124]

Если исходить из представлений, используемых при вычислении идеальной энтропии смешения изодиаметрических молекул, зависящей только от числа смешивающихся молекул, то повышение молекулярного веса одного компонента должно приводить к уменьшению числа молекул этого компонента в I г системы и, следовательно, к уменьшению энтропии смешения данных весовых количеств обоих веществ. Энтальпия ( или внутренняя энергия) не должна изменяться, поскольку весовые количества смешивающихся компонентов, а следовательно, и число взаимодействующих атомных групп не изменяются. Отсюда следует, что по мере повышения молекулярного веса полимера значение энтропийного члена TAS в уравнениях (XIV, 3) и (XIV, 4) будет неограниченно уменьшаться и определяющее значение должен приобрести энергетический член АН или АН. Однако при исследовании растворения высокомолекулярных веществ с цепными молекулами было [c.439]

Суммарное изменение энергии Гельмгольца равно А А = = Аг7 — ТАЗ. Увеличение энергии Д17 не компенсируется увеличением энтропии, связанным с равномерным распределением твердой фазы в среде (Д5 смешения больше нуля). В итоге изменение энергии Гельмгольца АА > О, что и определяет невозможность самопроизвольного образования раствора коллоидов. Отсюда вытекает термодинамическая неустойчивость коллоидного раствора. При образовании растворов ВМС, характеризующихся сильным взаимодействием макромолекул с растворителем, изменение внутренней энергии А С/ <0 Соответственно изменение энергии Гельмгольца АА < 0 по этому образование таких растворов происходит самопроиз вольно образуются термодинамически устойчивые системы [c.415]

Положение основного уровня раздела фаз определяется противодавлением, прплагаемыд на выходе легкой фазы. Число теоретических ступеней в одном аппарате в значительной степени зависит от условий процесса, производительности, соотношения фаз, оно может составлять от 3 до 10 ступеней [43]. В аппарате диаметром 1,65 м достигнута производительность 115 м /ч. До некоторой степени аналогичным является квадроник-экстрактор, также представляющий собой горизонтальную цилиндрическую центрифугу, однако внутреннее устройство этих экстракторов различно. Несколько отличающихся размерами дисковых колонн сд онтировано радиально на оси аппарата такил образом, чтобы заранее обеспечивался необходимый интервал между отверстиями для получения максимума энергии смешения при оптимальной скорости орошения [44]. [c.110]

Из выражения (10.39) следует, что внутренняя энергия U принимает минил(альные значения, если отличны от нуля только те параметры дальнего порядка, которым отвечают минимальные значения фурье-компоненты энергии смешения V (к). Векторы kj . обеспечиваюш ие минимальные значения V (к), как раз и образуют звезду (или звезды), связанные с упорядочением. [c.113]

При образовании твердых растворов обычно происходит деформационное искажение кристаллической решетки, обусловленное различием в размерах атомов растворителя и растворенного вещества. Это должно приводить к возрастанию внутренней энергии системы U (или энтальпии Н — I/ + pV), т.е. процесс образования твердых растворов должен быть эндотермическим (ДЯдеформ > 0). С другой стороны, перекрывание электронных орбиталей компонентов при образовании твердых растворов приводит к возникновению химических связей между ними, что связано с уменьшением энтальпии (А Ясв < 0). В результате суммарное изменение энтальпии при образовании твердых растворов АН = - А Нсв + А Ядеформ может быть как положительным, так и отрицательным. Термодинамически образование твердого раствора будет возможно, если изменение свободной энергии AG = АН - TAS будет отрицательным. Если ДЯ < О, т.е. энергия химического взаимодействия преобладает над энергией деформации решетки, то всегда AG < О (так как А S при образовании всегда положительно вследствие возрастания неупорядоченности в системе). При ДЯ > О, (преобладание деформационного эффекта над химическим) возможность образования твердых растворов будет определяться соотношением между ДЯ и TAS. Изменение свободной энергии здесь будет отрицательным только тогда, когда TAS > АН. Вблизи чистых компонентов А и Б наблюдается очень резкое возрастание энтропии смешения ( А О, рис. 104). Таким образом, при малой концентрации растворенного вещества образование твердого раствора всегда термодинамически выгодно, поскольку в этих условиях TAS А Я независимо от абсолютной величины А Я. Отсюда следует, что абсолютно нерастворимых в твердом состоянии веществ в природе не существует, и возникновение ограниченных твердых растворов является общим случаем взаимодействия твердых тел. [c.201]

Такое произвольное разделение отталкивания на компоненту, связанную с ограничением объема, и компоненту, обусловленную свободной энергией смешения, при рассмотрении полного отталкивания как их суммы и пренебрел ении эффектами взаимного влияния, представляется внутренне противоречивым и может привести к удвоению значений в расчетах отталкивания, помимо ошибок, обусловленных использованием модели безобъемных цепей в расчетах величины члена ограничения объема. [c.45]

При взаимодействии полимеров с растворителями вместо связей, существующих между звеньями соседних цепей полимера и молекулами низкомолекулярной жидкости, возникают новые связи звено—молекула низкомолекулярной жидкости. Если обозначить 1 г-молъ связи для полимера через Ё22, для низкомолекулярной жидкости — через и для раствора после их смешения через то согласно [3] изменение внутренней энергии системы, сопровождающее процесс растворения, может быть выражено равенством [c.264]

Таким образом свободную энергию смешения можно разбить на два члена, один из которых зависит от состава и не зависит от (0. Второй — зависит только от (о и, следовательно, от конформационных свойств цепи. АРси представляет собой энергию смешения цепных молекул без изменения их внутренней структуры, т. е. имеющих одно и то же со, в начальном и конечном состоянии. [c.140]

Расчет энтропии раствора ведется при допуш,ении, что сумма вкладов поступательного, колебательного и враш ательного движений остается без изменений нри смешении. Принимается, что различные конформации цепи обладают одной и той же внутренней энергией и энергетические взаимодействия между однородными и разнородными элементами системы одни и те же (атер-мический раствор и А Г = 0). При таких предположениях расчет энтропии смешения раствора сводится к расчету числа способов расположения (комбинаций) молекул и их элементов, т. е. к расчету комбинаторной составляюш ей энтропии смешения [c.59]