Теплоты реакций элементов в процессах

Теплоты реакций-элементов в процессах диазотирования (ккал г-мол) [c.289]

Упомянутый выше исследователь (В. В. Свентославский) опубликовал большое количество опытных данных, касающихся теплот азосочетания различных диазокомпонент с Р-на-фтолом. Так же как и по теплотам процессов диазотирования, он приводит опытные данные относительно теплот реакций-элементов, сумма которых дает общее выражение процесса азосочетания и, следовательно, его тепловой эффект. [c.290]

Теплоты реакций-элементов в процессах азосочетания с -нафтолом [c.291]

Двухфазные элементы процесса дают возможность сравнительно легко изменять температуру и химический состав фаз, находящихся в любом агрегатном состоянии. При отсутствии химической реакции температура и состав отдельной фазы могут не меняться.Требуемое же пх изменение достигается с помощью подвода или отвода теплоты и компонента при соприкосновении двух фаз. [c.146]

В трубчатых аппаратах с жидким хладагентом в межтрубном пространстве. Наиболее эффективным является хладагент, кипящий и снимающий теплоту реакции за счет теплоты испарения (например, водный конденсат). Образующийся пар можно использовать в этом же или другом технологическом процессе, например для ректификации продуктов. Недостаток такой схемы теплоотвода состоит в том, что значительная часть реакционного объема занята охлаждающими элементами. Для аппаратов высокого давления встроенные в реактор теплообменники, как правило, не используются. [c.12]

При образовании некоторых, сульфидов и их аналогов (например, щелочных и щелочноземельных металлов, магния, цинка) выделяется много теплоты, реакция протекает очень бурно, и ампула, особенно стеклянная, разрушается. Поэтому металл следует брать не в виде тонкого порошка, а в виде стружки, мелких гранул или крупки. Щелочные и щелочноземельные металлы и некоторые другие разрушают стекло и загрязняют продукты реакции соединениями кремния. Поэтому их сульфиды получать таким способом нельзя. Этим методом можно получать сульфиды, селениды элементов подгруппы железа, хрома, ванадия, титана, галлия, а также меди, серебра, марганца. В тех случаях, когда вещество пе плавится, обычно после 1—2-часового нагревания прп температуре, рекомендованной в прописях, оно будет неоднородно по составу. Рекомендуется ампулу разбить, вещество растереть в ступке, снова поместить в ампулу, запаять ее, а затем назревать в течение 2—3 ч (можно еще раз не нагревать, но тогда процесс должен длиться 10—15 ч). [c.47]

Первоначально в термодинамике изучались, главным образом, соотношения между теплотой и механической работой, однако область практического применения термодинамического метода исследования сравнительно быстро расширилась. В современной науке и технике на основе законов термодинамики исследуются разнообразные физические и химические явления, в том числе процессы в различных электрических и холодильных машинах, паровых турбинах, двигателях внутреннего сгорания, гальванических элементах, процессы электролиза, различные химические реакции, атмосферные явления, процессы, протекающие в земной коре и т. д. [c.77]

В каждый из перечисленных элементов могут входить различные по назначению устройства и протекать разнообразные процессы. Например, в реакторный узел, кроме реактора, входят теплообменные аппараты и гидромеханические устройства (смесители, распределители потоков). Классифицировать такой агрегат следует по его основному назначению, исходя из которого он относится к реакционным элементам технологической подсистемы. Другой пример в энергетической подсистеме предусмотрена утилизация теплоты реакции для подогрева воды в общей системе выработки энергетического пара. В этом случае, реакционный узел энергетической подсистемы является теплообменным элементом с источником теплоты как результатом химической реакции (сравните в огневом подогревателе тоже протекает химическая реакция - горение, или окисление, топлива). [c.233]

BOM случае это чаще всего теплообменники смещения с непрерывным вводом и выводом твердого материала (теплообмен осуществляется с непрерывно движущейся сплошной средой — газом или жидкостью). Непрерывный теплообмен возможен также при наличии в твердом теле Источника (Стока) теплоты — скажем, при проведении каталитической гетерогенной реакции с тепловым эффектом теплота реакции воспринимается здесь сплошной средой при постоянных локальных температурах твердого материала и среды. Во втором случае (периодические и полунепрерывные процессы) теплообмен является нестационарным температура твердых тел (крупные элементы, зерна, мелкие частицы) изменяется во времени, в уравнениях теплового баланса появляется составляющая Накопление среда обычно имеет постоянную входную температуру, температура среды на выходе из рабочей зоны может изменяться во времени. Заметим, что при осуществлении стационарных (применительно к рабочей зоне теплообменника) процессов отдельные акты теплопереноса (по отнощению к индивидуальному зерну, например) чаще всего нестационарны. [c.575]

В каждом из перечисленных элементов могут протекать разнообразные процессы и в каждый из них могут входить как составные части различные по назначению устройства. В реакционный узел кроме реактора входят теплообменные аппараты и гидромеханические устройства (смесители, распределители потоков). Классифицировать такой агрегат будем по его основному назначению - реакционный элемент технологической подсистемы. Но в энергетической подсистеме возможна утилизация теплоты реакции для подогрева воды в общей системе выработки энергетического пара. Тогда в энергетической подсистеме реакционный узел будет теплообменным элементом, источник тепла которого - результат химической реакции (сравните в огневом подогревателе тоже протекает химическая реакция - горение, или окисление, топлива). [c.180]

Температура потоков в элементах ХТС изменяется за счет внутренних источников (Сист). один из которых - химические превращения. Теплота реакции др равна изменению энтальпии вследствие изменения химического состава реакционной среды (9р = //вых - //вх) и приведена в справочниках. Если эта теплота пошла на нагрев реакционной среды, то, казалось бы, легко рассчитать ее нагрев из условия др = Онагр и уравнения (3.33). Но поскольку Н зависит от температуры, то и тепловой эффект зависит от Т, и такие данные приведены в справочниках. При какой температуре следует брать Ср Ведь Т сложным образом меняется в процессе. Зависимость 9р(Т ) есть изменение АН как в зависимости от химического состава, так и от температуры. Если учесть изменение др Т) в процессе, а затем использовать его в расчете разогрева по уравнению (3.33), это приведет к вторичному его учету. Избежать этого можно, если использовать правило эффект не зависит от пути . Воспользуемся следующей схемой процесса (рис. 3.11). Кривая линия изображает путь процесса, в котором протекает химическое превращение и меняется температура от Т до Тг. Проведем процесс по другому, гипотетическому пути в три этапа охладим исходную смесь до температуры Т, забрав у нее теплоту д -Т У, проведем при этой температуре реакцию, теплота которой 9р(Т ) нагреем образовавшуюся смесь теплом дг = д + др. Результат должен быть такой же - конечная температура будет равна Т2 и д2 = Ср2(Т2 -Т ). Интегральные теплоемкости исходной Ср и конечной Ср2 смесей в общем случае различны. [c.204]

Зная эти соотношения, можно легко установить связь между э. д. с. элементов и теплотой реакции процесса получения тока. Теплота реакции — это то количество тепла, которое освобождается в случае, если процесс получения тока в гальваническом элементе (в случае элемента Даниэля — реакция (3.2)) протекает без совершения полезной работы. Количество этого тепла равно общему количеству энергии, освобождающейся в данном процессе оно может быть непосредственно измерено с помощью кало- [c.143]

Итак, энергетические соотношения, характеризующие процессы в различных гальванических элементах, показывают, что эти элементы, во всяком случае теоретически, весьма выгодны для производства электроэнергии. С их помощью освободившаяся химическая энергия может быть превращена с очень высоким к.п.д. в электрическую энергию. Имеются такие элементы, которые (в пересчете на теплоту реакции) работают с к.п.д. большим. Чем 100%, и даже превращают термическую энергию одновременно в химическую и электрическую. Однако практическая реализация возможностей, заложенных самой природой в гальванических элементах, зависит от многих обстоятельств и подчас весьма трудна. [c.146]

Этот исследователь экспериментально нашел теплоты целого ряда реакций-элементов, суммируя которые можно представить любой процесс диазотирования. [c.288]

В круг рассматриваемых термодинамикой вопросов включается не только изучение соотношений между теплотой и механической работой, как это было в первый период развития термодинамики, но и изучение соотношения теплоты и других форм энергии (электрической, лучистой, химической). Применение термодинамики к химическим процессам составляет предмет химической термодинамики. Химическая термодинамика изучает не только соотношение между химической и другими видами энергии, но и другие вопросы она исследует возможности направления и предел самопроизвольного протекания химического процесса в данных условиях и устанавливает условия равновесия химических реакций. Все эти и другие вопросы химическая термодинамика рассматривает не только при изучении различных химических реакций, но и при изучении гальванического элемента, процессов электролиза и других, протекающих в растительных и животных организмах. [c.55]

Как мы видим, совпадение между полученными двумя различными способами значениями теплового эффекта в самом элементе вообще удовлетворительно (менее всего — в первом случае). Отклонения между тепловыми эффектами, определенными термохимическим путем и электрохимическим путем при помощи формулы Гельмгольца, могут быть обусловлены тем, что химический процесс в цепи не соответствует принятой схеме реакции. Особенно интересен последний случай, при котором самопроизвольно протекающий химический процесс, дающий ток, является реакцией эндотермической, и элемент работает с поглощением теплоты этот опыт ясно доказывает в первую очередь неправильность так называемого правила Томсона, т. е. того допущения, что теплота реакции всегда соответствует получаемой работе. [c.167]

Превращение энергии. Редко располагают энергией именно в таком виде, который является желательным для данной цели обычно ее приходится превращать из одного вида в другой. Конечно, очень важно перевести как можно большее количество исходной энергии в желательную форму, и большая часть деятельности инженера связана с факторами, влияющими на к. п. д. процессов превращения энергии. Специальное поле деятельности инженера-химика включает превращения, в которых участвует так называемая. химическая энергия . Во всех химических реакциях происходит или переход накопи ленной химической энергии в окружающую среду в виде теплоты (экзотермическая реакция) или обратный процесс (эндотермическая реакция). Во многих случаях переход не является простым превращением химической энергии в какой-нибудь один вид энергии, но происходит более сложный процесс, в котором могут участвовать также механическая и электрическая энергии. Например, при прохождении химической реакции в гальваническом элементе часть химической энергии может проявляться как тепло, отдаваемое окружающей среде, а другая часть, если вследствие реакции элемента происходит увеличение объема, проявляется как механическая работа, совершаемая против постоянного давления атмосферы наконец, главная часть химической энергии будет проявляться как электрическая работа. [c.90]

Для сравнения теоретически вычисленных теплот диазотирования с некоторыми опытными данными целесообразно с ними ознакомитЕэся. Упомянутый В. В. Свентославский опубликовал больнюе количество опытных данных о теплотах азосочетаиия различных диазосоставляющих с Р-нафтолом. Как и для процессов диазотирования, приведены данные о теплотах реакций-элементов, суммирование которых приводит к общему выражению для процесса азосочетаиия и, следовательно, позволяет найти его тепловой эффект. [c.314]

Мелкие частицы можно перерабатывать в кипящем (псевдоожиженном) слое, что было реализовано в печах КС - кипящего слоя (рис. 6.23, б). Пылеобразный колчедан через питатель подается в реактор. Окислитель (воздух) подается снизу через распределительную решетку с достаточной для взвешивания твердых частиц скоростью. Это предотвращает слипание частиц и способствует хорошему контакту с газом, выравнивает температурное поле по всему слою, обеспечивает подвижность твердого материала и его переток в выходной патрубок для вывода продукта из реактора. В таком слое подвижных частиц можно расположить теплообменные элементы, причем коэффициент теплопередачи от псевдоожиженного слоя сравним с теплоотдачей кипящей жидкости. Тем самым обеспечиваются эффективный теплоотвод из зоны реакции - управление его температурным режимом и использование теплоты реакции. Интенсивность процесса повышается до 1000 кгДм ч), а значение концентрации 8О2 в обжиговом газе доходит до 13—15%. Основной недостаток печей КС - повышенная запыленность обжигового газа из-за механической эрозии подвижных твердых частиц. Это требует более тщательной очистки газа от пьии -в циклоне и электрофильтре. Подсистема обжига колчедана представлена технологической схемой, показанной на рис, 6.24. [c.384]

Если э. д. с. растет при увеличении температуры, то есть dEldT > О, то, элемент будет давать больше электрической энергии, чем соответствующая теплота реакции элемент поглощает тепло из окружающей среды и также превращает его в электрическую энергию. В этом случае в гальваническом элементе возможен эндотермический процесс, при котором химическая энергия увеличивается за счет превращения термической энергии окружающего пространства. К такому типу элементов принадлежит элемент Бугарского, в котором оба электрода сделаны из ртути. Один из них находится в растворе КС1, насыщенном хлористой ртутью, второй — в растворе КОН, насыщенном закисью ртути (в обоих случаях раствор пересыщен, а нерастворенный излишек соединений ртути выпадает как нерастворимый осадок) [c.145]

Ввиду стсутствия экспериментальных дачных о теплотах реакций-элементов для процесса азоссчетания фенилдиазония с а-нафтиламином, принимаем для расчета данные о теплотах сочетания фенилдиазония с р-нафтолом, т. е. [c.434]

Для медленных реакций температурные градиенты являются малосущественными, но для экзотермических реакций они составляют автоката-литический компонент, который может вызвать очень быстрое увеличение скорости реакции вплоть до взрыва. Если рассматривать элементарный объем в системе с экзотермической реакцией, то в этом элементе будет достигнуто кваз11Стационарное состояние температурного равновесия в том случае, когда теплота, выделяющаяся в результате реакции, компенсируется отводом теплоты из этого элемента путем теплопроводности, конвекции и диффузии. Если последние процессы не способны достаточно быстро рассеять теплоту реакции, то скорость тепловыделения усиливается и возникает неустойчивое состояние, при котором возрастание скорости реакции ограничивается только подачей реагентов. Быстрое увеличение скорости реакции вследствие прогрессирующего тепловыделения в системе приводит к так называемому тепловому взрыву. Экзотермическая реакция нагревает газ до критической температуры взрыва. [c.372]

Так как скорость химической реакции является экспоненци альной функцией температуры, то очевидно, что конверсия исход ных веществ сильно зависит от переноса теплоты от стенки реактора или к ней, а также от количества теплоты, выделяющейся в процессе реакции. Если можно пренебречь изменениями температуры вдоль радиуса трубы, подход к проблеме теплопереноса может быть достаточно простым. Возвращаясь снова к рис. 21, мы можем написать уравнение сохранения энергии для выбранного элемента. Принимаем площадь поверхности стенок, отнесенную к единице длины реактора, равной = 2AJR. Количество теплоты, отдаваемой в окружающую среду, равно [c.110]

Изучение основных элементов исходного процесса зависимости избирательности и степени превращения от давления, температуры, объемной скорости, кратности циркуляции, характера сырья зависимости теплоты реакции от степени превращения явилось дополнительным этапом исследований, проводивщихся в масштабе пилотных установок- Вторым этапом этого исследования было выяснение срока службы катализатора и условий его регенерации. Построение кривых одинаковой степени превращения в зависимости от продолжительности и температуры потребовало непрерывной работы установки в течение длительных периодов, достигавших 2000 ч. В ходе этих работ были также получены данные, необходимые для выяснения гарантийных обязательств, которые мог принимать на себя ФИН по отношению к фирмам, приобретающим патентные права. [c.13]

Подобным же образом теплота реакции мол<ет быть определена как алгебраическая сумма теплот образования исходных веществ и продуктов процесса. Если в реакции участвуют элементы, то их теплоты образования в стандартных условиях принимаются равныь Щ нулю. [c.375]

Большинство элементов (почти 90%) при обычных температурах твердые это справедливо также и для большинства неорганических соединений. Известно, правда, что значительная часть важных реагентов — это жидкости, газы или растворы, но в целом они составляют малую долю неорганических соединений. Кроме того, хотя обычно химические реакции протекают в растворе или в газообразном состоянии, в большинстве случаев либо исходные реагирующие вещества, либо продукты, либо и те и другие являются твердыми телами. Химические реакции охватывают широкий круг взаимодействий от реакций между изолированными атомами или отдельными группами атомов (молекулами или комплексными ионами) и реакций, в которых твердое тело разрушается или возникает, до таких процессов, как коррозия металлов, когда твердый продукт образуется прямо на поверхности твердого реагента. Во всех случаях, когда кристаллическое вещество образуется или разрушается, энергетический баланс реакции включает энергию решетки кристалла. Обычный цикл Борна — Габера для реакции между твердым натрием и газообразным хлором с образованием твердого Na l дает простой пример взаимосвязи между теплотой диссоциации, энергией ионизации и сродством к электрону, энергией решетки и теплотой реакции. [c.12]

Э. а. с. увеличивается с ростом температуры, если энтропия продуктов реакции больше, чем у исходных веществ. То есть в зависимости от знака Л 5 можно получить в гальваническом элементе как больше, та и меньше энергии, чем это соответствует теплоте реакции. Если принять за к. п. Д. обратимого процесса отношение максимальной работы Ьщ к теплоте реакции Q, то он равен 100% при Д5=0 (например, в реакции С-Ь Ог —> СОг). К. п. д. реакции кислорода с водородом вследствие изменения энтропии достигает при температуре 25° С всего лишь 83% (продукт реакцйй — жидкая вода) иЛи 94% (продукт реакции — водяной пар). Напротив, к. п. д. процесса неполного окисления угля в гальваническом элементе, согласно термодинамическому расчету, равен 124%, а при температуре около 1000° С — даже 200%. При этом, однако, потребуется использование гораздо более сложной конструкции, чем элемент Даниэля, и материалов, еще не существующих.- Прим. ред. [c.145]

То, что процессы получения полимеров сопровождаются изменением объема полимеризующейся массы, позволяет использовать при исследовании, особенно в лабораторных условиях, дилатометрический и гравиметрический методы [6]. В условиях производства находит применение приборная техника, позволяющая одновременно определять разогрев от теплоты реакции, вязкость, усадку и т. д. Перспективными для исследования процессов, происходящих в форме, оказываются такие физические методы, с помощью которых определяют электрическое сопротивление и тангенс угла диэлектрических потерь и ряд других. Для процессов, протекающих с высокой скоростью, важна конструкция элементов сопряжения рабочих ячеек с литьевым оборудованием. Примером такого подхода могут служить лабораторные установки для реакционно-инжекционного формования, практически представляющие собой одновременно калориметр, вискозиметр и устройство для изготовления образцов для механических испытаний. [c.96]

Изменение свободной энергии АО при каком-либо процессе или при химической реакции, подобно тепловому эффекту, не зависит от того, через какие промежуточные стадии совершается превращение. Оно зависит лишь от свободных энергий начального и конечного состояний. Если бы значение АО при протекании процесса в одном направлении не было бы численно равно и обратно по знаку величине, относящейся к обратному процессу, то это означало бы возможность производства работы при постоянной температуре, запрещаемую вторым законом термодинамики. Поэтому так же, как при вычислении теплот реакций, можно пользоваться правилом, согласно которому изменение свободной энергии при каком-либо процессе равно разности между суммой свободных энергий образования продуктов реакции и суммой свободных энергий образования исходных веществ. В справочниках имеются данные, как и о теплотах образования, о стандартных изменениях свободной энергии при образовании соединений из элементов. Сведения даны для температуры 25° С (298 К) при условии, что давление всех газообразных участников реакции равно 1 ат. Так как элементы и соединения могут существовать в разных полиморфных состояниях (например, графит и алмаз, серое и белое олово, кремнезем в виде кварца, крйстобалита и тридимита), то в таблицах в качестве стандартных принимают состояния, устойчивые при 25° С. Изменения свободной энергии при образовании соедине- [c.68]

Представим себе обратимый элемент при температуре Т с э. с.=Е, и извлечем из него количество электричества F] тогда максимальная электрическая энергия, полученная от элемента, равна F-E. Пусть соответственная теплота реакции будет Q. Допустим, что элемент работает с поглощением теплоты согласно первому началу поглощенное количество должно составлять F-E — Q. Поместим затем элемент, теплоемкость которого в этом состоянии обозначим ч( рез j, без затраты внешней работы, т. е. при постоянном объеме, в срелу с температурой ТdT, и пусть элемент воспринимает из последней количество теплоты пропустим через него F в противопотожном направлении при измененной электродвижущей силе Е - - dE. При этом затрачиваемая работа будет F Е dE). Соответственная теплота реакции, теперь уже затрачиваемая, так как процесс идет в обрат,iom направлении, H3MeHfleTvH та> же с изменением температуры и составляет Q + dQ Отсюда следугт, что выделяемая в элементе теплота равняется разности между произведенной электрической работой и затраченной для химического процесса теплотой, т. е. FE- -FdE — (Q + a Q) Поместим, наконец, элемент снова без затраты внешней работы в среду с температурой Т тогда количество [c.165]

Основные преимущества метода обжига колчедана в кипящем слое заключаются в следующем большая интенсивность процесса высокая концентрация сернистого ангидрида в обжиговом газе при степени выгорания серы 97—98% возможность использования теплоты реакции горения колчедана для получения насыщенного или перегретого (энергетического) пара (стр. 414 сл.) высокий коэффициент теплопередачи от слоя к охлаждающим теплообменным элементам возможность полной механизации и автоматизации процесса простота пуска и эксплуатации, облегчение условий труда работающих в печном отделении резкое сокрашение строительного объема зданий этого отделения возможность сжигания сырья с высоким и низким содержанием серы и совмещения процесса обжига с другими процессами, например с расщепле-ние.м отработанной серной кислоты, утилизацией промывных кислот и др. [c.388]

Теплотехнические расчеты и определение поверхности теплообмена на каждой полке реактора проводят по данным материальных балансов и известным значениям теплот реакций. Для этого сначала составляют тепловые балансы. Как отмечалось в предыдущих разделах, температура газовой смеси на входе в реактор может находиться в широком диапазоне значений. Например, для экзотермических процессов нижняя граница диапазона температур на входе Г х. мин может быть значительно ниже температуры зажигания катализатора (см. ряс. 11.10, а). Она определяется из теплового баланса цервой полки реактора, составленного для условий отсзггствия в слое тен. обменных элементов. При наличии теплообменных элементов и известной температуре кипящего слоя температура газа на входе должна повышаться. Верхняя граница диапазона входных температур а с обусловлена возможностью размещения в кипящем слое холодильных элементов и зависит от удельной теплообменной поверхности и коэффициентов теплопередачи от слоя к этой поверхности. Температура акс может быть выше предельной, соответствующей термической инактивации катализатора. [c.95]