Кинетические процессы

Метод Монте-Карло получил широкое применение для решения разнообразных задач кинетической теории газов. Одним из перспективных подходов к решению уравнения Больцмана лля многокомпонентного химически реагирующего газа является метод нестационарного статистического моделирования. Этот подход основан на результатах Каца [296] о существовании статистических моделей, асимптотически эквивалентных уравнению Больцмана. Суть методики состоит в построении случайного процесса, моделирующего решение кинетического уравнения. Вместо непосредственного решения уравнения Больцмана построенный случайный процесс многократно моделируется на ЭВМ, и по полученной статистике определяется искомая функция распределения. В работа) [70, 71] с помощью метода нестационарного статистического моделирования рассматривались процессы максвеллизации смеси газов, электронное возбуждение атомов, установление ионизационно-рекомбинационного равновесия. Метод предъявляет не слишком высокие требования к памяти и быстродействию ЭВМ, однако с его помощью, по-видимому, невозможно описывать кинетические процессы с существенно различными характерными временами и системы с большим числом уровней. В монографии Г. Берда [18], посвященной моделированию кинетических процессов методом Монте-Карло, приведен ряд полезных программ для ЭВМ. [c.204]

Представление об энергии связи вводится еще в гл. 1, оно формулируется здесь снова и используется как основа для обсуждения соотношения между массой и энергией в процессах ядерного распада и ядерных реакциях. Радиоактивный распад использован в качестве примера кинетического процесса первого порядка еще в гл. 22. [c.582]

В данной главе приведен обзор общих представлений различных теорий разрушения, не имеющих явной связи с характерными свойствами молекулярных цепей, их конфигурационной и надмолекулярной организацией, тепловой и механической перестройкой. Это относится к классическим критериям ослабления материала и общим механическим моделям сплошных сред. Теории кинетических процессов разрушения учитывают вязкоупругое поведение полимерного материала, но вывод критериев разрушения не связан с подробным морфологическим анализом. Эти основополагающие теории тем не менее неоценимы для объяснения статистических неморфологических сторон процесса разрушения или его характеристики с точки зрения механики сплошных сред. [c.59]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

Энергия активации для простых кинетических процессов [c.278]

Теории разрушения при кинетических процессах [c.75]

Оборудование предприятий нефтегазопереработки работает в условиях действия механических напряжений, высоких температур и коррозионно-активных рабочих сред, инициирующих возникновение и накопление повреждений, приводящих со временем к нарушению его работоспособности. Состояние оборудования в течение жизненного цикла может быть интерпретировано как кинетический процесс со стадийным накоплением повреждений, сопровождаемый изменением механических свойств, и оценено с помощью безразмерного параметра П, который равен нулю в начальном состоянии и единице в предельном. В общем случае в число переменных кинетического уравнения процесса накопления повреждений и разрушения входят компоненты тензора напряжений Т Г, деформации ТЦ и ее скорости тJ, время (, температура Т и др. [c.303]

Пленочное течение. Особенности кинетических процессов в смачивающих пленках связаны с подвижностью поверхности пленки, граничащей с газовой фазой. Если в тонких порах локально-действующее расклинивающее давление уравновешивается упругими напряжениями в твердой фазе пористого тела, то в смачивающих пленках градиент расклинивающего [c.26]

В отношении последовательных этапов реакций окисления применим общий для случая сложных последовательных кинетических процессов принцип лимитирующей стадии. Отсюда следует, что в зависимости от величины скоростей составляющих стадий корреляция между активностью катализатора и такими его свойствами, как способность к комплексообразованию, электропроводность, величина хемосорбции кислорода, может наблюдаться или отсутствовать. В силу этого возникает кажущаяся неоднозначность связи каталитической активности твердого тела в реакциях окисления с вышеперечисленными его свойствами. [c.27]

Ядерный распад представляет собой кинетический процесс первого порядка. Период полураспада, т. е. время, за которое количество радиоактивного вещества уменьщается наполовину, не зависит от исходного количества этого вещества. [c.435]

Разрушение феноменологически интерпретируется как кинетический процесс со стадийным накоплением повреждения. В качестве меры повреждаемости вводится безразмерный параметр П, равный нулю в начальном состоянии и единице в предельном [146, 232). [c.60]

Для системы, предоставленной самой себе, состояние равновесия является не только самым вероятным, но и простейшим по сравнению с другими возможными состояниями. Макроскопические параметры, характеризующие равновесную систему, остаются во времени не просто постоянными но и равными своим средним значениям, поскольку физико-химические кинетические процессы идут лишь на микроскопическом уровне и не имеют макроскопического проявления. [c.23]

Разрушение металла при эксплуатации оборудования интерпретируется как кинетический процесс со стадийным накоплением повреждений. В общем случае в число переменных кинетического уравнения процесса разрушения входят компоненты тензора напряжений Т деформаций Те, ее скорость T , время I, температура Т и др. [c.299]

Можно считать, что внешнее трение полимеров представляет собой диссипативный энергетический процесс, приводящий к разрушению и износу поверхностных слоев твердых тел. Все до сих пор сказанное имеет общее значение для твердых тел любой природы, включая и твердые полимеры (пластмассы). Сила трения полимеров, находящихся в стеклообразном и высокоэластическом состояниях, также имеет адгезионный и гистеризисный компоненты (механические потери). Адгезионная составляющая отражает поверхностный эффект, обусловленный молекулярно-кинетическими процессами, а гистеризисная связана с объемными процессами деформирования микровыступов. Проявление адгезионного механизма трения в случае гладкой поверхности и в случае шероховатой поверхности приводит к существенно разным результатам. При скольжении полимера по твердой поверхности с четкой макроструктурой с большой скоростью в сухих условиях- появляются и адгезионная, и гистерезисная составляющие. [c.358]

Как и всякий кинетический процесс, коалесценция определяется силой межмолекулярного взаимодействия и сопротивлением меж-фазных слоев. Эмульсии, как и пены, разрушаются вследствие того, что поверхностный слой вокруг капелек воды и пузырьков газа стремится приобрести меньшую свободную энергию за счет сокращения площади поверхности. Подобно свободной жидкости, прослойки между капельками эмульсии или пленки пены стремятся собраться в каплю, а, так как сопротивление незащищенных межфазных прослоек межмолекулярным силам небольшое, не обработанные ПАВ обращенные эмульсии могут существовать только при невысокой концентрации дисперсной фазы (разбавленные эмульсии) и малом содержании электролита. [c.77]

Накопление большого материала по исследованию различных классов реакций с разными поверхностями потенциальной энергии дает возможность установить общие связи между основными законами кинетического процесса и характерными особенностями ППЭ. Это, в свою очередь, способствует созданию более совершенных моделей потенциала. [c.129]

В отличие от теорий механики сплошных сред в теориях разрушения при молекулярных кинетических процесах учитывается дискретность частиц и элементов, составляющих материальное тело. В теории кинетических процессов предполагается непосредственно связать разрыв связей, смещение элементов и переход от отдельных актов воздействия на молекулярные цепи к макроскопической деформации, росту дефекта и разрушению структуры материала. [c.75]

Параллельно с этим с начала XX в. развивались работы по изучению кинетики сложных реакций. Среди первых работ в этой области были исследования А. Н. Баха и Н. А. Шилова по реакциям окисления. Большую роль в разработке общих методов изучения сложных химических реакций сыграли работы М. Боденштейна. Предложенный нм метод стационарных концентраций лежит и основе математического анализа большого числа классов сложных химических реакций, в том числе цепных неразветвленных процессов. Выдающи мся достижением теории сложных химических процессов явилась созданная в 30-х годах XX в. акад. И, Н. Семеновым общая теория цепных реакций. Широкие исследования механизма сложных кинетических процессов, особенно цепных реакций, были выполнены С. Н. Хиншель-вудом. [c.3]

Первая группа теорий, которая будет рассмотрена впоследствии, содержит общее предположение о том, что макроскопическое ослабление — это кинетический процесс, что составляющие его отдельные акты вызваны термической активацией разрывов вторичных и (или) основных связей и что накопление этих актов приводит к образованию трещины и (или) разрыву нагруженного образца. В рамках этих теоретических представлений основные акты разрушения определяют обычным образом и без привлечения экспериментальных данных связывают с определенными морфологическими изменениями. Вторая группа теорий опирается на явные физические молекулярные повреждения, обнаруживаемые спектроскопическими методами и методом рассеяния рентгеновских лучей, которые будут описаны в гл. 7 и 8. Третья группа теорий, в которой [c.75]

Коэффициент диффузии. Гетерогенную реакцию можно разбить на несколько стадий 1) подход вещества к поверхности, 2) адсорбция, 3) реакция, 4) удаление продуктов. Любая из этих стадий может определять скорость реакции. Если лимитирующими является первая и четвертая стадии процесса, то скорость этого процесса зависит от диффузии поэтому кинетические процессы такого типа называются диффузионными процессами. Большое значение имеют диффузионные явления в таких процессах, как испарение жидкостей на воздухе или в среде других газов, растворение вещества в разных растворителях и т. п. Скорость этих процессов определяется скоростью диффузии. [c.422]

Общим для адгезионных и гистерезисных процессов внешнего трения и износа является их вязкоупругая природа. Однако между ними имеется и отличие вязкоупругая природа адгезии, связанной с молекулярно-кинетическими процессами, проявляется на микроскопическом, а вязкоупругая природа гистерезиса — на макроскопическом уровнях. [c.362]

Время, необходимое для образования трещины серебра, является характеристикой материала (статистической), учитывающей зависимость кинетического процесса от напряжения, отражающей до некоторой степени исходное распределение микроскопических дефектов [c.371]

Стеклование и размягчение относят к кинетическим процессам, зависящим от скорости охлаждения или нагревания, в то время как фазовые переходы 1-го рода зависят от скорости охлаждения [c.271]

В полимерах под нагрузкой развиваются два физически разных кинетических процесса — деформирование и разрушение. Эти процессы идут с преодолением физически разных потенциальных барьеров, а их элементарные акты протекают в разных активационных объемах. [c.317]

Помимо полярографического метода для исследования кинетики химических реакций, предшествующих (или последующих) электрохимической стадии, был широко применен хронопотенциометрический метод. Если процесс лимитируется медленной химической стадией, то произведение где —переходное время кинетического процесса, должно уменьшаться по линейному закону с увеличением плотности тока I. Из этой зависимости можно рассчитать константу скорости химической реакции первого порядка. Хронопотенциометрия позволяет изучать более быстро протекающие химические реакции, чем полярография. [c.311]

График зависимостей [8](0. [Х]( ) и [Р](0 представлен на рис. 47. Характерной особенностью этих функций является то, что они представляют собой суммы одних и тех же экспоненциальных членов е - и различающиеся лишь предэкспонентами. Величины и Х2 имеют размерность обратного времени и связаны с характеристическими временами регистрируемых кинетических процессов соотношениями [c.177]

Радиоактивный распад является процессом с кинетикой первого порядка. Как показано в разд. 13.3, кинетические процессы первого порядка обладают характерными периодами полураспада. Период полураспада представляет собой время, необходимое для того, чтобы прореагировала половина любого заданного количества вещества. О скорости распада ядер обычно судят по их периодам полураспада. [c.253]

Образовавшиеся разветвленные и циклические структуры как бы распирают стенки по [остей, не десорбируясь и подвергаясь дальнейшим глубоким превращениям. Накопление этих продуктов реакции перекрывает полостной канал ио сечению и кинетически процесс затухает по закону, отличающемуся от закона затухания процессов на контактах, для которых каталитическая активность мед.иенно спадает за счет перекрытия коксом по сечепия капала, а пове рхности его стенок. Создается внешний эффект гладкотекущей деструкции к-парафинов без изомеризации и циклизации, по с более быстрым запо.снонием полостного пространства коксом. [c.307]

В последнее время интенсивное развитие получили физические представления о разрушении как кинетическом процессе последовательно развиваюшимся на мик-ро- и макроскопическом уровнях [39, 230]. Установленные закономерности физических процесоов повреждаемости позволяют прогнозировать долговечность конструктивных элементов при различных условиях нагружения преимущественно без учета агрессивного действия рабочих сред. Сложность процессов коррозионномеханического разрушения обусловливается многообразием рабочих сред со специфическими свойствами, а также их избирательностью в плане механизма повреждаемости по отношению к тому или иному материалу. [c.61]

Третий предел воспламенения. Помимо существования первого (нижнего) и второго (верхнего) пределов воспламенения в системе Щ—О2 было обнаружено [138] наличие третьего предела. Первое объяснение природы кинетических процессов, обусловивших его существование, предложено в [6]. Указано, что для области параметров над третьим пределом реакция 11 перестает быть обрывной, поскольку радикал НОз успешно продолжает цепь в процессах 16—19, а также через стадию НО2 + -f ЩОа НаО + ОН + Оа. [c.301]

В дальнейшем должны быть рассмотрены характерные вопросы обобшенных неморфологических теорий разрушения при кинетических процессах, а именно природа основных актов разрушения, их распределение в пространстве и времени, закон накопления отдельных актов и результирующие критерии разрушения. [c.77]

Исходя из этого, кинетический процесс оксиэтилирования слагается из двух основных реакций. Одна из них заключается в присоединении первой молекулы окиси этилена к оксиэтилируемому соединению, вторая — в последовательном присоединении молекул окиси этилена к соединениям, содержащим гликолевые концевые группы. При этом скорость первой реакции оксиэтилирования уменьшается, а вторая — постоянна, т. е. в этой реакции вероятность присоединения окиси этилена к любой гликольной гидроксильной группе одинакова. [c.162]

Исследование ферментативных реакций в предстационарном режиме нуждается в специальной экспериментальной технике, поскольку используемые методы должны иметь достаточно высокую временную разрешающую способность. Мертвое время экспериментальной методики должно быть существенно меньше времени протекания реакции в предстационарном режиме. В качестве примера рассмотрим случай реакции с участием одного промежуточного соединения. Экспериментальную методику можно считать удовлетворительной, если ее мертвое время будет меньше величины т [см. уравнение (5.109)]. Используя наиболее характерные для ферментативного катализа значения констант скоростей, можно оценить величину т. Величина константы скорости образования фермент-субстратного комплекса ( 1) для большинства ферментативных реакций лежит в диапазоне 10 —10 М" X Хс (см. гл. VII). Типичное значение Кт, характерное для многих ферментативных реакций, равно 10 М. Если положить минимальную концентрацию субстрата равной 10" М (эту концентрацию еще можно определить чувствительным спектрофотометрическим методом), зна-чениет будет лежать в диапазоне 10 —10" с. Это показывает, что для исследования предстационарной кинетики ферментативных реакций необходима специальная экспериментальная техника, позволяющая регистрировать кинетические процессы в микро- и миллисекундном временном диапазоне. [c.204]

Целью данной книги является знакомство читателя с результатами научных и научно-практических исследований в области интенсификации тепломассообменых, сепарационных и кинетических процессов, направленных на повышение эффективности очистки сжатых газов и снижение уровня загрязненности технологических и вентиляционных газовых выбросов углеводородсодер-жащими соединениями перед поступлением их в атмосферный воздух. Приведенные выше нормативные документы являлись критерием оценки эффективности разработанных технологий и новых конструкций аппаратов. Наличие в воздухе или газах таких соединений, образующихся при любом виде жизнедеятельности человека, позволяет использовать полученные результаты во многих отраслях промышленности и в быту. [c.6]

Микроскопическая теория кинетических процессов, протекающих в ориентированных аморфно-кристаллических полимерах под нагрузкой, создана Чевыче-ловым . Эта теория базируется на модели структуры ориентированных аморфнокристаллических полимеров, изображенной на рис. VI. 11. [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология