уравнениях для химических сжатия

В левой части уравнения в сумме имеется 4 моля газов, а в правой — только 2. Четыре моля газа при данных условиях температуры и давления, согласно закону Авогадро, займут объем, в 2 раза больший, чем 2 моля. Следовательно, процесс синтеза аммиака сопровождается уменьшением общего числа молекул, что приводит к уменьшению объема систе- мы ( химическое сжатие системы). Этот процесс, как [c.173]

Алгоритм сжатия кинетических моделей. Информационная избыточность математического описания при его применении для каждого частного случая, соответствующего превращению заданного состава сырья, является довольно общей проблемой при моделировании сложных химических превращений, включающих большое число компонентов и элементарных стадий, для которых в ряде случаев оказывается, что при определенных условиях (когда только одна или несколько начальных концентраций компонентов реакционной смеси отличны от нуля) часть компонентов не принимает участия в химических превращениях и некоторые элементарные стадии не протекают, тогда как основное число арифметических операций, приходящихся на вычисление правых частей кинетических уравнений (4.12), сохраняются. Сформулированы и доказаны условия удаления из схемы реакций этих компонентов и стадий [48] пусть 1-ж компонент заданной схемы реакций удовлетворяет условиям 1) С ( о) = 0 2) т, п) Ф I Ут, п, где N — массив, кодирующий правые части элементарных стадий схемы реакций, тогда удаление из схемы реакций 1-го компонента с отвечающими ему стадиями не меняет решений кинетических уравнений с соответствующими начальными условиями. [c.208]

На этой основе разработан алгоритм автоматического сжатия кинетической модели, с помощью которого машина последовательно просматривает перед генерацией кинетических уравнений все элементарные стадии схемы реакций с целью выявления и последующего удаления стадий и компонентов, не участвующих в химических превращениях при заданных начальных условиях. Процедура, лежащая в основе данного алгоритма, работает следующим образом. [c.208]

При наличии химической реакции, идущей в волне горения, сопровождающей ударную волну, внутренняя энергия газа, кроме энергии сжатия, включает также химическую энергию, выделяющуюся в результате реакции. Обозначив энергию, выделяющуюся при превращении 1 г вещества, через Ж, в этом случае вместо уравнений (47.1) будем иметь так называемую детонационную адиабату т [c.241]

Анализ членов уравнения (5.1-35) выявляет различные возможные способы повышения температуры твердого тела за счет теплопроводности, сжатием, в результате диссипативных потерь (слагаемое —т Уг ) или от распределенного источника тепла (в виде химической или электрической энергии). Диссипативный член —(т Уф) отражает необратимость превращения механической энергии в тепло и в данном случае обусловлен необратимой деформацией твердого тела (в жидкости этот источник — диссипация энергии вязкого течения). [c.251]

Итак, внутримолекулярные реакции характеризуются значительно большими скоростями, чем соответствующие межмолекулярные процессы. Наблюдаемые значения отношения к к для констант скоростей внутримолекулярной реакции Ах и межмолекулярной реакции сравнения к вплоть до 10 М могут быть объяснены сближением и взаимной ориентацией реагирующих групп (уравнение 2.30). То, что в некоторых системах удалось реализовать ускорения, значительно превосходящие теоретический предел механизма сближения и ориентации, находит объяснение в механизме напряжения (при сжатии реакционных центров, сопровождающем отталкивание боковых химически инертных групп). [c.94]

В смеси, воспламенившейся в результате сжатия ударной волной, развивается химическая реакция горения, осуществляющаяся прп постоянной скорости распространения. Последнее обстоятельство приводит к вытекающему из уравнения (51.10) линейному закону изменения состоя- [c.510]

При наличии химической реакции, идущей в волне горения, сопровождающей ударную волну, изменение внутренней энергии газа обусловлено не только энергией сжатия, V2(p+Po) ( о — v), по и химической энергией, выделяющейся в результате реакции. Обозначив энергию, выделяющуюся при превращении 1 г вещества, через. L, в этом случае вместо уравнений (43.7) и (43.8) получим [c.638]

В смеси, воспламенившейся в результате сжатия в ударной волне, развивается химическая реакция горения, осуществляющаяся при постоянной скорости распространения. Последнее обстоятельство приводит к вытекающему из уравнения (43.10) линейному закону изменения состояния газа, что в виде предположения было высказано еще В. А. Михельсоном [192]. Это изменение состояния на рис. 201 (стр. 639) отвечает переходу газа по прямой О КО из состояния, изображаемого точкой О и по составу тождественного состоянию исходной смеси (О), в состояние продуктов реакции, изображаемое точкой р,,, Vy (К), т. е. переходу с начальной адиабаты Гюгоньо (исходная смесь) на адиабату продуктов реакции. Заметим, что уравнение последней выражается формулой (43.9). [c.645]

В особенности использование уравнения Гиббса- Дюгема необходимо при исследовании адсорбции, сопровождающейся набуханием или сжатием адсорбента, где изменение химического потенциала адсорбента сопоставимо по величине с изменением химического потенциала адсорбируемого вещества. [c.59]

Из приведенного выше очень сжатого изложения ясно, что для определения скорости химической реакции очень существенными являются природа и свойства активного комплекса. Поэтому в настоящей главе мы должны сосредоточить внимание на этом вопросе. Мы увидим, что некоторые особенности, с которыми мы познакомились выше при рассмотрении реакции между ионом брома и молекулой бромистого алкила, свойственны всем реакциям, тогда как другие черты рассмотренной реакции являются специфическими и в общем случае не проявляются. Активный комплекс всегда является резонансным гибридом между несколькими структурами константа удельной скорости всегда выражается уравнением, аналогичным уравнению 4. Но если реагирующие вещества и продукты реакции не идентичны, то точки, соответствующие [c.315]

Книга предназначена для широкого круга читателей, впервые знакомящихся с молекулярными основами жизни и не имеющих при этом специальной химической подготовки. Учитывая это, автор в начале книги освещает основные вопросы общей и органической химии. Сделано это в сжатой форме, с минимальным использованием химических формул и уравнений, в той степени, в какой это необходимо для понимания основного материала. [c.6]

Рассмотрим разность химических потенциалов между каплей и объемной жидкостью, имеющей плоскую поверхность, в атмосфере инертного газа под общим давлением П. Чтобы определить эту разность, перенесем обратимо бесконечно малое количество жидкости из объемной фазы в каплю. Этот перенос включает обратимое сжатие переносимой жидкости от давления П до давления П + ДП, где ЛП — избыточное давление внутри капли, связанное с поверхностным натяжением а. Результирующее изменение химического потенциала согласно уравнению (11.1) получим интегрированием ив,р от П до П -Ь АП, т. е. разность химических потенциалов между каплей и жидкостью [c.45]

Это уравнение, связывающее силу растяжения с удлинением или сжатием, действующим в одном направлении, аналогично выведенному Флори уравнению (107), которое, кроме того, включает исходный молекулярный вес каучука до сшивания. Результаты, полученные при помощи этих уравнений, в первом приближении совпадают с экспериментальными данными, полученными при сжатии каучуков в области удлинений с возрастанием удлинения увеличиваются и отклонения экспериментально найденных значений от рассчитанных. Приведенные соображения, основанные на термодинамических и статистических закономерностях, позволяют сделать качественные выводы о химических предпосылках явлений каучукоподобной эластичности (см. стр. 84, 212) неполярность углеводородов или устранение возможности проявления взаимодействия полярных групп путем увеличения расстояний между молекулами или путем сшивания, как это имеет место, например, для вулколлана, являются предпосылками влияния энтропийного члена на образование наиболее вероятных форм макромолекул. [c.242]

В левой части уравнения в сумме имеется четыре моля газов, а в правой — только два. Четыре моля газа при данных условиях температуры и давления, согласно закону Авогадро, займут объем в два раза больший, чем два моля. Следовательно, процесс синтеза аммиака сопровождается уменьшением общего числа молекул, что приводит к уменьшению объема системы ( химическое сжатие системы). Этот процесс, как мы видели, усиливается при повышении давления. Уменьшение давления, согласно данным таблицы, действует в обратном направлении усиливая процесс диссоциации аммиака, оно способствует увеличению общего числа молекул в системе (согласно уравнению 2NHз Нг+ЗНг из двух молекул аммиака образуются 4 частицы). [c.128]

Примепеинс каждого из уравнений определяется характером поставленной задачи и требуемой точностью расчетов. При расчете процессов сжатия перегретого пара при средних и малых давлениях и илотиостях, не превышающих критической плотности, инженерная точность вполне может быть обеспечена с помощью уравнений Битти—Бриджмена, Старлинга, БВР. Существенным преимуществом этпх уравнений является возможность расчета параметров смесей реальных газов, которые часто являются рабочими веществами компрессоров в химическом и нефтехимическом производствах. Если необходима высокая точность расчетов, то применяют уравнения Боголюбова—Майера, Клёцкого и др. Отметим, что по существу почти псе известные уравнения состояния являются математическими аппроксимациями двумерных термодинамических поверхностей, описывающих термические свойства реальных газов. Поэтому точность р—V—Г-зависимостей определяется главным образом степенью полинома, который входит в уравнение состояния. Так, уравнение Битти—Бриджмена является уравнением третьей степени по температуре и плотности, уравнение БВР — пятой степени по плотности и третьей степени по температуре, уравнение Старлинга — пятой степени и по плотности и по температуре. В некоторых случаях таких значений степени недостаточно для получений нужной точности, тогда принимают уравнение Боголюбова—Майера, которое теоретически представляет собой бесконечный ряд по степеням температуры и плотности. Однако на практике даже для прецизионного описания термических свойств редко приходится применять степени выше восьмой. [c.18]

Кииетнчес1 ие уравнения в случаях меняющегося объема должны бить дополнены слагаемыми, учитывающими изменение концентраций за счет сжатия или расширения газа. Можно, однако, показать, что этих слагаемых не возникает, если уравиепия химических реакций составить пе для абсолютных, а для относительных концентраций [c.6]

В смеси, воспламенившейся в результате сжатия ударной волной, развивается химическая реакция горения, осуществляющаяся при постоянной скорости распростравения. Последнее обстоятельство приводит к вытекающему из уравнения (47.3) линейному закону изменения состояния газа. Это изменение состояния на рис. 67 отвечает переходу газа по прямой иа состояния, изображаемого точкой I) и по составу тождественного состоянию исходной смеси (Л), в состояние продуктов реакции, изображаемое точкой [c.243]

Нетрудно видеть, что неодинаковое изменение скоростей прямой и обратной реакций связано с тем, что в левой и в правой частях уравнения рассматриваемой реакции различно число молекул газов одна молекула кислорода и две молекулы монооксида азота (всего три молекулы газов) превращаются в две молекулы газа — диоксида азота. Давление газа есть результат ударов его молекул о стенки сосуда при прочих равных условиях давление газа тем выше, чем больше молекул заключено в данном объеме газа. Поэтому реакция, протекающая с увеличением числа молекул газов, приводит к возрастанию давления, а реакция, протекающая с уменьшением числа молекул гмов, — к его понижению. Помня об этом, вывод о влиянии давления на химическое равновесие можно сформулировать так при увеличении давления путем сжатия системы равновесие сдвигается в сторону уменьшения числа молекул газов, т. е. в сторону понижения давления, при уменьшении давления равновесие сдвигается в сторону возрастания числа молекул газов, т. е. в сторону увеличения давления. [c.209]

Для того чтобы извлечь пользу из уравнения (2.1.1), необходимо уметь выражать dq и diy через реальные характеристики системы. Сначала обсудим механическую работу и зададимся целью вывести выражение для d-w. Механическая работа включает работу, требуемую для сжатия газов, и работу, которую производят газы при расширеипи. Во многих химических реакциях участвуют или образуются газы, и степень протекания реакции зависит от работы, которую может совершить система. [c.65]

В этом состоит связь с термодинамикой, и утверждение, что системы стремятся к меньщим химическим потенциалам, можно применить и к уравнению (7.7.2). Например, при постоянных температуре и давлении можно достигнуть более низкого химического потенциала, если уменьшить площадь. Условие естественного пз-менеиия dyx O означает, что do O, т. е. поверхности имеют естественную тенденцию к сжатию. Это более формальный путь выражения того, что мы уже описали. [c.216]

Уравнения (15.2.5) — (15.2.8) получаются лишь после введения ряда дополнительных ограничений. Так, предполагается, что вовлеченная в конвективное движение жидкость является однофазной. Считается также, что пористый материал не испытывает механических деформаций, а между жидкостью и твердым телом существует локальное термодинамическое равновесие. Физические свойства обеих сред предполагаются при этом пстоянными и не меняющимися во времени. Химические реакции в среде, вязкое рассеяние и работа сил сжатия не учитываются. Плотность жидкости считается постоянной (за исключением члена, связанного с массовыми силами), что позволяет учесть соответствующий гидростатический эффект. Объемные источники тепла и члены, описывающие излучение, также не учитываются. [c.366]

ПЕРИОД ИНДУКЦИИ химической реакции, время от момента перемешивания реагентов или подогрева реакц. смеси до момента, когда становятся заметно отличными от нуля скорость р-ции или кол-во прореагировавшего в-ва при его ускоряющемся расходовании. Наличие П. и. указывает на сложный хим. или физ.-хим. характер явлений в ходе р-ции (см., напр,. Автокатализ). В цепных реакциях П. и. может быть связан с начальным накоплением химически активных центров, от концентрации к-рых зависит скорость образования конечных продуктов. При наличии ингибипюра, препятствующего развитию цепной р-ции, П. и. зависит от концентрации ингибитора. В простых экзотермич, р-циях, характеризующихся сильной зависимостью скорости от т-ры (см. Аррениуса уравнение), П. и. наблюдается, если начальная т-ра реагентов, теплоизолированных от окружающей среды, недостаточна для быстрой р-ции. П. и. в этих условиях наз. стадию медленного саморазогрева реагентов, сменяющуюся стадией бурного тепловыделения и быстрой р-цией (т. наз. адиабатич, взрыв). При сжатии и нагреве газообразной смеси реагентов ударной волной П. и. может наблюдаться и в эндотермич. р-циях. В этом случае он обусловлен релаксацией энергии внутримол. степеней свободы, гл. обр, колебательной, и сильной зависимостью скорости р-ции от этой энергии. [c.481]

Процесс полимеризации этилена при высоком давлении может быть представлен как совокупность трех различных по физической природе и взаимосвязанных процессов химические реакции, тепловые процессы, процессы сжатия газа и массообмена (рис. 5.1). Этой схеме реактора при математическом описании соответствует система дифференциальных уравнений балансов материальных, теплового и баланса импульса. Материальные балансы реактора составляются на основе кинетической модели процесса, приведенной в гл. 4, с учетом принятых допущений по гидродинамическому режиму процесса. Тепловой баланс реактора определяется скоростью высокоэкзотермичной реакции полимеризации и условиями теплообмена в реакторе. Баланс импульса позволяет определить изменение давления по длине при проведении процесса полимеризации в трубчатом реакторе. [c.79]

На диаграммах такого типа указывается лишь общая химическая форма рассматриваемого элемента. Чтобы установить напряжение, соответствующее различным окислительно-восстанови-тельным превращениям элемента, необходимо еще учесть изменение его степени окисления, т. е. величит1у п, входящую в уравнение (16.3). Простой способ проверки диаграммы Латимера заключается в умножении электрохимического потенциала каждой стадии окисления Е° на соответствующее этой стадии изменение степени окисления п. Например, для четырех стадий приведенной выше диаграммы произведение Е ° п равно соответственно — 1,63, — 3,26, — 2,40 и —2,38 В, что дает в сумме — 9,67 В. Окислительному процессу, приводящему от С1(0) непосредственно к l(VII), отвечает произведение Е° -п = = — 1,38-7 = — 9,66 В. Удобство таких диаграмм заключается в том, что они содержат в сжатой форме большую информацию. [c.294]

Повышение эффективности энергоемких процессов, таких, как деструкция макромолекул, инициирование химических реакций или получение высокодисперсных суспензий, невозможно без фазы резкого сжатия кавитационного пузырька [2]. Численные решения дифференциального уравнения движения газового пузырька, проведенные в работах [1,3], показывают, что для схлопывания газовой полости необходимо избыточное давление Рк, величина которого зависит от начального (равновесного) радиуса пузырька и от его максимального радиуса в фазе расширения. Во многих реальных случаях это давление можно принять равным 0.5Рр, что обеспечит симме-фичность фаз растяжения и сжатия жидкости относительно равновесного давления газа в пузырьке. Результаты экспериментальной работы [2] также показывают, что максимальная эффективность кавитации соответствует давлению = [c.140]

Несколько иное обоснование того же вывода дает Дёринг [69, стр. 426]. Невозможность перехода через отрезок ВВ В прямой ВВ и достижения точки В следует из того, что в этом интервале не удовлетворяется уравнение Гюгоньо с положительной концентрацией с (исходной смеси) , т. е. с неполным выделением тепла химической реакции, как это должно иметь место в промежуточных состояниях между сжатием в ударной волне и завершением химической реакции. Достижение точки В возможно только в том случае, если за зоной превращения,т. е. после достижения В, будет распространяться стационарная волна разрежения, переводящая газ из состояния В в состояние /) . с меньшим давлением и большим удельным объемом, что также невозможно. [c.310]

Метод фазовых равновесий впервые применил Гиббс [15, 16]. Чтобы выявить зависимость химических потенциалов компонентов от состава в обычных бесконечна разбавленных растворах, Гиббс воспользовался экспериментальными данными Вюльнера по равновесию раствора нелетучего вещества с чистым паром растворителя и данными Рюддорфа по равновесию водного раствора соли с чистым льдом [6]. Фазой-датчиком химического потенциала соответственно были пар растворителя и лед. Уравнения Гиббса для химических потенциалов растворителя и растворенного вещества [15, 16] являются крайне сжатым выражением экспериментальных данных о фазовых равновесиях с участием бесконечно разбавленных растворов. [c.81]

Уравнение (11.32) является отправной точкой формальной термодинамической теории систем, находящихся во внутреннем равновесии. Однако это уравнение выражено не самым удобным образом для применения в физической химии. Действительно, до сих пор мы еще не принимали во внимание возможные изменения в химическом составе системы. Если система закрытая (т. е. если система це обменивается веществом с окружающей средой) и остается в химическом равновесии в течение целого ряда изменений, то уравнение (11.32) сохраняет свою справедливость, цоскольку энтропия не создается в результате внутренних необратимых процессов и не совершается никакой другой работы, кроме работы сжатия. [c.230]

Теории диффузии обычно предполагают, что в процессе миграции диффузионных единиц должен преодолеваться некоторый барьер, что требует энергии активации. Согласно этой концепции экспериментально получена зависимость между О и 1/Т, которая в некоторых случаях близка к линейной и которая была интерпретирована по аналогии с уравнением Аррениуса для химических реакций. Из наклона зависимости была вычислена энергия активации. Однако Хильде-брандтом с сотр. [56в] было отмечено, что в простых жидкостях, состоящих из сферических молекул, и в газах, плотность которых выше критической, явление диффузии можно объяснить без предположения о энергетическом барьере, создаваемом квазикристаллической структурой. Согласно теории Хильдебрандта, в таких жидкостях все молекулы участвуют в тепловом движении. Это приводит к максимальному беспорядку. Среднее смещение молекул в таких жидкостях частично зависит от температуры, частично от отношения межмолекулярного объема V к объему сжатой жидкости Уо, в которой молекулы упакованы плотно и диффузия становится невозможной. Даймонд [56г] на основе молекулярно-динамических представлений показал, что отношение можно точно вычислить из коэффициентов самодиффузии систем, состоящих из жестких сфер. [c.219]

Интересна в этом отношении гипотеза о структуре вещества в спресованном состоянии и звездных температурах. Советский физик Д. А. Киржниц путем математического расчета и анализа полученных уравнений пришел к выводу, что при сверхвысоких давлениях, существующих в центрах некоторых звезд, т. е. при сверхплотных состояниях вещества, происходит упорядочение структуры вещества до кристаллического состояния твердого тела В центрах белых карликов, по мнению Д. А. Кир-жница, как раз и существует необходимое для кристаллизации огромное сжатие. Поэтому-то раскаленная сердцевина белого карлика имеет кристаллическое строение. Естественно, что реакции синтеза химических элементов в белых карликах не протекают, поскольку последние состоят в основном из ядер атомов тяжелых элементов. В связи с этим возникает много проблем и вопросов о свойствах и поведении материи, находящейся в сверхплотном состоянии под действием колоссальных давлений. Все это еще подлежит изучению современной наукой. [c.21]

Анализ данных о химическом равновесии в смесях реальных газов приводит к заключению, что в настоящее время для большинства таких реакций возможен приближенный расчет равновесия при давлениях порядка сотен атмосфер дальнейшее повышение давления значительно затрудняет теоретическое рассмотрение этого вопроса. Существующие многочисленные уравнения состояния реальных газов оказываются здесь неприменимыми. Л1Ш1ь при давлениях в несколько тысяч атмосфер и при умеренных температурах, когда сжатые газы имеют плотность, близкую к плотности жидкостей, становится возможным применять к чистым газам уравнения состояния, описывающие свойства жидкосте . [c.75]

Мы получили две формы фундаментального уравнения Гельмгольца, которое обычно кладут в основу учения о химическом равновесии и которое является наиболее сжатым математическим выражением обоих начал термодинамики в применении к обратимым процессам. В нем А означает максимальную работу процесса за вычетом работы расширения и Q — его тепловой эффект, оба при i = onst или при /7 — oHst, смотря ПО условиям течения процесса. В дальнейшем мы будем для простоты отбрасывать индексы и писать [c.107]

Детонационное горение. Детонационное горение возникает во взрывоопасной среде при прохождении по ней достаточно сильно ударной волны (или волны ударного сжатия). Например, если в сосуде с горючей газовбздушной смесью взорвать точечный заряд взрывчатого вещества, то по газовой смеси от точки расположения заряда начнет распространяться ударная волна. В ударной волне происходит внезапное (скачкообразное) повышение параметров состояния газа — давления, те.мперату-ры, плотности. Повышение температуры газа при сжатии в ударной волне значительно больше, че.м при аналогичном сравнительно медленном адиабатическо.м сжатии.. Абсолютная температура газа, сжатого ударной волной, пропорциональна давлению ударной волны. Следовательно, если ударная волна достаточно сильная, то температура газа под действием ударного сжатия может повыситься до температуры са.мовоспламенения. Так как смесь реакционноспособна, произойдет химическая реакция. Выделившееся тепло пойдет частично на энергетическое развитие и усиление ударной волны, поэтому она будет перемещаться по смеси, не ослабевая. Этот комплекс, представляющий собой ударную волну и зону химической реакции, называется детонационной волной, а само явление — детонацией. Так как химическая реакция при детонации протекает по тому же уравнению, что при самовоспламенении, определяюще.м процесс горения, то детонацию можно считать детонационным горением. [c.132]