Параметры термодинамического равновесия

Технологические параметры гидроочистки в каждом конкретном случае определяются соответственно качеством перерабатываемого сырья, требованиями к качеству получаемой продукции и типом используемого катализатора, которые указаны в задании на проектирование. В качестве примера в табл. 2.1 приведены технологические параметры гидроочистки некоторых нефтяных фракций на алюмокобальтмолибденовом катализаторе. В указанных условиях гидроочистки термодинамическое равновесие всех реакций гидрирования органических соединений серы и непредельных углеводородов практически нацело смещено вправо, и глубина гидрогенолиза определяется кинетическими факторами. Тепловые эффекты этих реакций приведены в табл. 2.2. [c.142]

Составы выделяющихся фаз определяются параметрами термодинамического равновесия. Однако свойства твердой фазы — геля, зависят не только от состава, но и его структуры, т. е. размеров структурных элементов и их взаимного расположения. Структура выделяющейся твердой фазы в основном определяется кинетикой перехода из одного фазового состояния в другие. Она обусловливается большим числом факторов скоростью охлаждения, градиентами концентраций, механическим полем и т. д. Структурные изменения в твердой фазе, связанные с разными путями перехода к одному и тому же термодинамическому равновесию, могут быть настолько велики, что физико-механические свойства материалов, например прочность нитей, могут количественно сильно различаться. [c.200]

Если система еще не достигла равновесия, она находится в неравновесном состоянии, характеризующемся наличием в системе фади-ентов некоторых параметров и поэтому потоков вещества и/или энергии. Рассмотрением состояния таких систем занимается термодинамика необратимых (неравновесных) процессов. При этом ее основной задачей обычно является отыскание одиночных или множественных локальных стационарных состояний, а также анализ их устойчивости. В гл. 17 и 18 показано, что в связи с возможной неустойчивостью стационарных состояний иногда конечным результатом эволюции открытой системы, находящейся вдали от термодинамического равновесия, может быть образование особого рода диссипативных структур. В качестве наиболее высокоорганизованных объектов последнего рода можно рассматривать живые организмы. [c.290]

Полимер представляет собой набор молекул различных размеров (в первом приближении соответствующих невозмущенным размерам в 0-растворителе, если полимерная фаза — смесь полимергомологов). Поэтому тепловые возмущения граничной поверхности должны приводить к дифференциации по размерам в межфазной области, т. е. к обогащению пограничного слоя дисперсной фазы и ее адсорбционного слоя молекулами меньшего эффективного размера. Этот вывод следует из данных о влиянии искривления границы раздела фаз на основные параметры термодинамического равновесия [407]. Естественно, что обогащение граничного слоя может происходить не только за счет низкомолекулярных ве- [c.203]

ВЛИЯНИЕ ИСКРИВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РАЗРЫВА НА ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ [c.195]

Как было показано в главе IX для точных уравнений, описывающих зависимость параметров термодинамического равновесия от кривизны поверхности, могут быть рассмотрены два предельных случая для больших и малых г. В первом случае (г— оо) точные [c.327]

Число точечных дефектов задается параметрами термодинамического равновесия. Действительно, если кристалл содержит N атомов, то можно подсчитать число вакансий п, применяя формулу [c.313]

Макроскопическое и микроскопическое описание состояния системы. В классической (феноменологической) термодинамике состояние системы описывается с помощью небольшого числа параметров, доступных непосредственному измерению. Для системы, находящейся при определенных внешних условиях, задаваемых координатами внешних тел и условиями теплового обмена с окружающей средой, макроскопические свойства системы приобретают значения, которые практически не меняются с течением времени. Это означает, что система находится в состоянии термодинамического равновесия . Такое равновесие называется устойчивым, если при произвольных небольших изменениях внешних условий система после устранения этих изменений возвращается в первоначальное состояние. [c.284]

Таким образом, можно предполагать, что пластовая нефтегазовая система относительно находится в равновесии, если ее состояние при заданных внешних условиях в течение какого-либо времени не изменяется. Это вполне возможно для условий реальных нефтяных или газовых месторождений, ибо, как известно, на каком-либо отрезке времени (и часто очень длительном) всегда можно задать и достигнуть постоянство внешних параметров Т и р. Нужно отметить, что до начала разработки исходное состояние залежей нефти и газа, вероятно, отвечает состоянию термодинамического равновесия. [c.108]

Важная характеристика пламени — его температура. Температура является параметром, характеризующим систему, находящуюся в термодинамическом равновесии. Пламена не относятся к такого рода системам. Экспериментальные методы измерения температуры (методы зондовой и радиационной пирометрии) позволяют получить усредненное значение температуры, характеризующей главным образом энергию поступательного движения частиц в пламени. Методом обращения линии натрия в окрашенных пламенах были получены значения температур для смесей воздуха с топливами прр 0,1 МПа (влажные смеси, комнатная температура) [147]. Отмечается следующая закономерность в понижении расчетной температу- [c.116]

Состав продуктов реакции контролируется не только термодинамическим равновесием, но часто и кинетическими факторами. Алкилирование ароматических углеводородов — сложный процесс, состоящий из ряда взаимосвязанных между собой реакций, таких, как алкилирование, изомеризация, диспропорциони-рование, переалкилирование, полимеризация и т. д. Расчеты равновесия процесса с учетом побочных реакций являются сложной задачей, которая в определенной степени была решена рядом исследователей [9, 10]. Тем не менее термодинамические расчеты по упрощенной схеме процесса алкилирования, в которой, не учитывается ряд стадий и побочных реакций, целесообразно использовать для определения основных параметров процесса, необходимых для его оптимизации. Термодинамический расчет алкилирования бензола этиленом и пропиленом в газовой и жидкой фазах детально рассмотрен в работе [10] и при необходимости может быть использован читателями. Сведения для термодинамических расчетов алкилирования бензола, толуола, ксилолов и других алкилароматических углеводородов можно заимствовать из работы [11]. [c.15]

Для практических целей термодинамические данные используют обычно при оценке эффективности реализуемых процессов или кинетических параметров. Вместе с тем, в тех случаях, когда наблюдается кажущееся нарушение термодинамического равновесия, например из-за высокой концентрации изопарафинов, термодинамический анализ позволяет предположить возможные кинетические стадии. Для иллюстрации приведем анализ возможных стадий образования больших количеств изопарафинов при гидрокрекинге н-парафинов [32]. [c.190]

Сложнее обстоит дело у систем, которые не находятся в состоянии равновесия. Макросостояние таких систем приходится описывать параметрами, характеризующими состояние отдельных частей системы, и естественно число таких параметров будет значительно больше числа параметров, описывающих макросостояние при термодинамическом равновесии. Макроскопическое описание состояния, широко применяющееся в классической термодинамике, оставляет вне рассмотрения молекулярное строение системы. Реальное существование молекул и других частиц, из которых построены тела, делает возможным, по крайней мере принципиально, применять наряду с макроскопическим описанием состояния так называемое микроскопическое описание. Такое описание характеризует систему с помощью величин, определяющих возможно более детально состояние каждой частицы. Это описание будет различным в зависимости от того, можно ли применять к частицам системы законы классической механики или поведение частиц системы нужно рассматривать с точки зрения квантовой механики. Первые работы по статистической механике были выполнены при описании микросостояния с помощью классической механики, причем был получен ряд ценных результатов, но вскоре выяснилось, что применение последней оказывается законным только в предельных случаях. Более общие результаты, хорошо оправдывающиеся на опыте, получаются при применении квантовой механики. Статистическая физика, основанная на применении классической механики, оказывается частным случаем статистической физики, основанной на применении квантовой механики. [c.285]

Вычисленные на основании кинетических параметров константы равновесия реакций внутримолекулярной изомеризации качественно согласуются со значениями, оцененными независимым термодинамическим путем (см. табл. 26.2). Термодинамика разрешает изомеризацию алкенильных радикалов в устойчивые радикалы аллильного типа, которые, распадаясь, образуют дивинил и исходный диен [c.211]

Промышленные катализаторы, как правило, представляют собой системы, по многим параметрам далекие от термодинамического равновесия. Это обусловлено развитой поверхностью и наличием микроискажений решетки кристаллов. При низких температурах неравновесное состояние высокодисперсной структуры может сохраняться весьма длительное время. С повышением температуры увеличивается подвижность элементов структуры твердого тела, и система стремится перейти в более устойчивое состояние. Поэтому практически все промышленные катализаторы в процессе эксплуатации (особенно на стадии регенерации) постепенно претерпевают структурные изменения. В большинстве случаев уменьшается удельная поверхность, происходит перераспределение объема пор по радиусам, и чаще всего размер пор возрастает, общая пористость катализаторов уменьшается. Необходимо отметить, что для сложных катализаторов кроме изменения структуры в объеме гранул возможно изменение соотношения площадей поверхности (дисперсности) различных фаз [1]. [c.53]

Моделирование адиабатического реактора. С использованием приведенных выше химической схемы и программы была проведена большая работа по моделированию. Все расчеты проводили для условий термодинамического равновесия, поэтому напрямую определяли температуру адиабатического разогрева. Этот разогрев в пределах изученных параметров составлял от 30 до 61 °С. Результаты расчетов представлены на рис. 2. [c.292]

Положение точки устойчивого термодинамического равновесия системы всегда находится в области I. Изменение параметра а соответствующим образом приводит к изменению коэффициентов характеристического уравнения, описывающего поведение системы после ее вывода из равновесия, и, следовательно, величин ч и В свою очередь это может привести не только к изменению координат особой точки устойчивый узел", но и к изменению самого типа устойчивости стационарного состояния, если при этом система покинет область 1 устойчивых узлов. [c.369]

Далее нужно ввести параметр, иногда называемый числом Генри Не, который определяет отношение массовых долей компонентов в газовой и жидкой фазах, находящихся в термодинамическом равновесии [c.17]

Выбор параметров процесса применительно к используемому катализатору определяется по результатам экспериментальных исследований с учетом степени приближения к термодинамическому равновесию. [c.32]

Известно, что основными причинами, по которым не удается достичь теоретически рассчитанных параметров синтеза алмаза вблизи линии термодинамического равновесия при высоких давлениях, являются процессы, связанные с нуклеацией алмазных частиц и образованием критического зародыша роста. [c.192]

Под фазовым переходом понимают переход вещества из одного фазового состояния в другое при изменении параметров, характеризующих термодинамическое равновесие. Различают фазовые переходы первого и второго рода. Многие переходы первого рода широко известны — это процессы плавления, испарения, возгонки. [c.158]

Очевидно, что в устойчивом термодинамическом равновесии и в отсутствие поля внешних сил система обязана быть полностью однородной (изотропной) в отношении таких параметров, как [c.289]

Если открытая система находится вблизи термодинамического равновесия, когда значения движущих сил весьма мапы, а сами процессы протекают достаточно медленно, термодинамические силы X (градиенты интенсивных термодинамических параметров) и сопряженные с ними потоки У связаны простым линейным соотношением [c.322]

Из монотонного характера изменения величины Р в ходе эволюции системы (17.15) следует важный вывод о том, что вблизи термодинамического равновесия в системе невозможны периодические автоколебательные процессы. В самом деле, при эволюции системы по замкнутым траекториям меняющиеся термодинамические параметры системы (концентрации, температура и др.), а значит, и величины У, и стали бы периодически принимать одни и те же [c.343]

Правило фаз позволяет теоретически определить состояние системы в равновесии, рассчитать то предельное число фаз, при котором эта система может находиться в равновесии, а также установить наименьшее количество параметров, необходимых для описания любого состояния системы. При этом следует учитывать, что правило фаз характеризует лишь системы, находящиеся в термодинамическом равновесии, когда давление и температура одинаковы во всех точках, а число и природа фаз не изменяются во времени. [c.46]

Одно из самых важных понятий термодинамики — термодинамическое равновесие. Если состояние системы не изменяется с течением времени, т. е. параметры состояния сохраняют постоянное значение, то такая система находится в состоянии равновесия. Следует подчеркнуть, что при термодинамическом равновесии постоянное значение имеют только параметры, характеризующие данную систему в целом. Понятия абсолютного равновесия и равновесия с учетом всех мыслимых изменений не имеют физического смысла. [c.18]

Для систем с наличием химических реакций между компонентами общее состояние термодинамического равновесия следует конкретизировать следующим образом. Химическое равновесие — это изменяющееся во времени состояние системы, в состав которой входят компоненты, способные реагировать друг с другом химически, и продукты реакции. Термодинамическим путем можно установить условия равновесия в такой системе и показать, как на нее влияют изменения параметров состояния — температуры и давления. [c.206]

В химической термодинамике мы будем рассматривать только системы, в которых отсутствуют направленные потоки теплоты, концентрации, давления — системы, находящиеся в термодинамическом равновесии. И возьмем в качестве термодинамических параметров температуру, давление, объем и концентрацию. В дальнейшем нам еще понадобится теплоемкость. [c.169]

Тот факт, что данная система предполагается находящейся в состоянии термодинамического равновесия, налагает на параметры дополнительные ограничения. Значения параметров должны быть таковы, чтобы химический потенциал любого компонента во всех фазах системы был одинаков [c.145]

На вопрос о том, пойдет ли данный процесс, например химическая реакция, самопроизвольно и какими параметрами будет характеризоваться система, когда в ней установится термодинамическое равновесие, можно получить ответ с помощью второго закона термодинамики. [c.56]

Другой постулат — о локальном термодинамическом равновесии. Системы, в которых протекают неравновесные процессы, рассматривают как непрерывные среды, а их параметры состояния — как непрерывные функции координат и времени. Это допустимо, когда градиенты интенсивных параметров не слишком велики, т. е. система не слишком далека от равновесия. Тогда каждую малую ее часть можно рассматривать как равновесную и использовать для нее обычные соотношения классической термодинамики, т. е. можно говорить о локальных значениях Т, р и др. [c.307]

Второе начало термодинамики, наоборот, позволяет судить о направлении самопроизвольных процессов и совместно с первым началом устанавливает множество точных количественных соотношений между различными макроскопическими параметрами систем в состоянии термодинамического равновесия. [c.35]

Проведем теперь вслед за авторами [146, 185, 372] качествен ное рассмотрение взаимосвязи этих параметров и их совместного влияния на структуру ИП. Распределение плотности характеризуется, как уже говорилось, следующими морфологическими параметрами толщиной и плотностью поверхностной корки, переходной зоны и сердцевины, а также градиентом плотности. В свою очередь, эти параметры во многом определяются физическими условиями проведения процесса вспенивания. В самом деле, разница в плотности корки и сердцевины объясняется различными параметрами термодинамического равновесия в этих зонах [c.57]

Равиовеснсе состояние всякой системы записит от значения как параметров, описывающих свойства са.мой системы, так и от параметров, определяющих условия ее существования. Если параметром является величина переменная, то от ее значения может зависеть, например, число фаз равновесной системы. Само понятие равновесия, как это видно из предыдущего материала, не является однозначным исходя из общих условий термодинамического равновесия, приходим к понятиям равновесия стабильного, равновесия метастабильного и равновесия неустойчивого или лабильного. [c.367]

Отметим, что термодинамическое равновесие для нефтяной дисперсной системы является в определенной мере условным понятием, так как вследствие сложности взаимодействующих элементов системы в ней одновременно могут сосуществовать локальные подсистемы, в которых реализованы условия термодинамического равновесия либо нет предпосылок для их установления. Другими словами, внутри системы всегда существует некоторое среднее поле соответствующей напряженности в зависимости от уровня взаимодействия структурных элементов системы. Минимизируя свободную энергию по характеристикам поля получают значение среднего поля, которое можно принять как параметр порядка системы. Параметр порядка является м1Югокомпонентной переменной, которая должна не только описывать систему с термодинамических позиций, но и определять существенные свойства конечного упорядоченного состояния и содержать одновременно информацию о наиболее значимых характеристиках системы. В этом случае существенно облегчается описание системы на макроуровне. Параметр порядка связан с микроскопическими явлениями в системе до некоторого уровня их детализации, при достижении которого эта связь нарушается и в конечном итоге может исчезнуть. Таким образом, параметр порядка является некоторой условной усредненной феноменологической макроскопической характеристикой системы. [c.178]

Значение интсисивносчи акустического поля, необходимое для воздействия на среду, существенно чаииси от его исходного термодинамического состояния. Согласно Пригожину [11], для того чтобы перевести систему из состояния устойчивого термодинамического равновесия в новое стационарное состояние, требуется значительная энер ия внешнего воздействия. Если же система находится и состоянии, близком к термодинамической неустойчивости (метастабильном состоянии), то внешнее воздействие даже малой интенсивност и способно перевести ее в качественно новое состояние. Система приходит в состояние неустойчивости тогда, когда значение какого-либо характеристического параметра (например, давления, температуры) близко к кретическому. [c.9]

Другой пример. Равновесная система лед5 водаг пар существует при строго определенных параметрах 7 = 273,16К и р = = 610,48 Па. Эта система состоит из трех фаз и одного компонента (вода). Незначительное изменение хотя бы одного из параметров приводит к смещению равновесия в сторону изменения числа фаз системы. Так, повышение температуры будет способствовать переходу воды в пар, в результате чего число фаз уменьшится. К аналогичному нарушению равновесия системы приведет и изменение давления. Таким образом, для рассматриваемой системы степень свободы равна нулю, т. е. нет таких параметров, изменение которых не нарушило бы термодинамического равновесия данной системы. [c.188]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология