Равновесие и движущая сила

Уравнение (УП1-156) показывает, что скорость обратимой реакции первого порядка можно представить как линейную функцию удаленности системы от состояния химического равновесия, выраженную с помощью разности концентраций продукта в состоянии равновесия и в текущий момент. Эта разность концентраций называется движущей силой реакции. Если величину, обратную константе скорости к, принять за сопротивдение прохождению реакции, то скорость реакции, определяемая уравнением (УП1-156), равна частному от деления движущей силы на сопротивление. По мере протекания реакции концентрация продукта в системе возрастает, а движущая сила понижается. Когда система достигнет состояния химического равновесия, движущая сила и скорость реакции будут равны нулю. [c.242]

В первой и третьей зонах реактора протекают физические процессы подвода и отвода веществ, подчиняющиеся общим законам массопередачи. Закономерности массопередачи определяются законами фазового равновесия, движущей силой процесса и коэффициентами скорости массообменных процессов. Массопередача осуществляется путем молекулярной диффузии, конвекции, испарения, абсорбции и десорбции. [c.95]

Когда система еще не достигла состояния равновесия, движущая сила в данный момент времени определяется уравнением [c.350]

Скорость процесса. Если какая-либо система не находится в состоянии равновесия, то обязательно возникает процесс, стремящийся привести эту систему к равновесию. При этом обычно скорость процесса тем больше, чем больше отклонение системы от состояния равновесия. Отклонение системы от состояния равновесия выражает, таким образом, движущую силу процесса. Следовательно, чем больше движущая сила, тем больше скорость процесса. По мере приближения к равновесию движущая сила и скорость процесса уменьшаются, достигая нуля в состоя- [c.20]

Чем больше величина р — Рр, тем интенсивнее осуществляется переход компонента из газовой фазы в жидкую. При приближении системы к состоянию равновесия движущая сила уменьшается и скорость перехода компонента из газовой фазы в жидкую замедляется. [c.193]

По мере приближения системы к состоянию равновесия величина движущей силы уменьшается и течение процесса замедляется. При достижении равновесия движущая сила процесса делается равной нулю (0 = 0). [c.9]

При разбавлении раствора за счет самопроизвольной диффузии растворителя объем раствора увеличивается и поршень перемещается из положения I в положение II. Предположим, что при этом в раствор проходит 1 моль растворителя. Такого же перемещения поршня можно было бы достигнуть, создав давление р в верхней части сосуда и производя при этом работу А = рАУ, где AV — объем 1 моль растворителя. В состоянии равновесия движущие силы обоих процессов равны, т. е. работа равна убыли свободной энергии Гиббса [c.254]

Поэтому в промышленности широко применяют повышенное давление для ускорения абсорбции и увеличения концентрации компонента в жидкости соответственно закону распределения. Для процессов десорбции газов и испарения жидкостей ускорение процесса и повышение выхода достигается снижением давления, т. е. применением вакуума. Для обратимых процессов в газовой фазе, протекающих вблизи от состояния равновесия, движущая сила в уравнении (11.84) применительно к модельной реакции (П.1) выражается формулой [c.66]

Поскольку ф <1, то из (11,77) видно, что минимальный расход абсорбента достигается при А <] 1. При этом необходима бесконечно большая поверхность контакта фаз на диаграмме у — х этот случай соответствует соприкосновению рабочей линии и линии равновесия (движущая сила процесса минимальная). [c.61]

Из рисунков видно, что рабочие линии процесса при наличии рецикла (сплошные линии) расположены ближе к равновесной кривой, чем без рецикла (штриховые линии). Степень рециркуляции (количество возвращаемого потока на единицу исходного) в задачах проектирования (с фиксированными граничными концентрациями ПК в потоках фаз) ограничена значением, при котором рабочая линия пересечет линию равновесия движущая сила массопередачи в этом случае становится равной нулю — процесс прекратится. При увеличении степени рециркуляции (в пределах возможного) уменьшается движущая сила процесса массопередачи, а следовательно, увеличиваются необходимые размеры аппарата (см. разд. 11.4.2 и 11.4.3). Здесь вполне правомерен вопрос для чего же тогда нужна рециркуляция [c.937]

Чем больше величина рг Рр, тем интенсивнее осуществляется переход компонента из газовой фазы в жидкую. При приближении системы к состоянию равновесия движущая сила уменьшается и скорость перехода компонента из газовой фазы в жидкую замедляется. Поскольку парциальное давление компонента пропорционально его концентрации, то движущая сила процесса абсорбции или десорбции может быть выражена также через разность концентраций компонента в газовой Ау — у — Ур или жидкой фазах Ах — Хр — х. [c.13]

Если химические вещества, формулы которых записаны в левой части уравнения химического равновесия, и вещества, формулы которых записаны в правой части этого уравнения, имеют одинаковую энтропию (вероятность), реакция будет идти в том направлении, при котором происходит выделение тепла, т. е. в направлении протекания экзотермической реакции. Если вещества в левой и правой части уравнения имеют одну и ту же энергию, реакция будет протекать от веществ с меньшей вероятностью (энтропией) в направлении веществ с большей вероятностью (энтропией). При равновесии, когда реакция не обнаруживает преимущественной тенденции протекания ни в прямом, ни в обратном направлении, свободная энергия веществ левой части уравнения точно равна свободной энергии веществ правой части уравнения. При равновесии движущая сила изменения теплосодержания (изменения энтальпии), сопровождающего реакцию, полностью уравновешивается движу-щей силой изменения вероятности (изменения энтропии). [c.525]

Движущая сила диффузии. Процесс массообмена идет при наличии разности концентраций в фазах до состояния равновесия. Следовательно, можно сказать, что движущая сила процесса Аср — это разность концентраций У—Ур=Аср. Здесь У — концентрация компонента в этой фазе в начале процесса, а Ур — равновесная концентрация компонента в той же фазе. Графически движущая сила процесса может быть представлена отрезком прямой аЬ (фит. 87) между рабочей линией и кривой равновесия. Движущая сила не постоянна по высоте аппарата. В одном конце аппарата она равна А1 (отрезок СЬ на графике), а в другом конце аппарата она равна Аг (отрезок ВЬ"). [c.220]

Для обратимых процессов в газовой фазе, протекающих вблизи от состояния равновесия, движущая сила в уравнении (1У, 68) применительно к модельной реакции (IV, I) выражается формулой [c.97]

Скорость процесса. Если какая-либо система не находится в состоянии равновесия, то обязательно возникает процесс, стремящийся привести эту систему к равновесию. При этом обычно скорость процесса тем больше, чем больше отклонение системы от состояния равновесия. Отклонение системы от состояния равновесия выражает, таким образом, движущую силу процесса. Следовательно, чем больше движущая сила, тем больше скорость процесса. По мере приближения к равновесию движущая сила и скорость процесса уменьшаются, достигая нуля в состоянии равновесия. Так как вблизи состояния равновесия скорость процесса весьма мала и продолжает уменьшаться при приближении к рав- [c.18]

Если абсорбция ведется без отвода тепла или с неполным его отводом, то температура повышается вследствие выделения тепла при растворении газа в жидкости. Повышение температуры ведет к повышению равновесного парциального давления компонента и к сдвигу вверх линии равновесия. Движущая сила при этом уменьшается и условия абсорбции ухудшаются. [c.436]

В действительности по мере приближения к равновесию движущая сила процесса уменьшается, соответственно уменьшается и накопление / = Поэтому вместо линейного спада концентрации мы получаем экспоненциальный закон, а величина Т оказывается не временем установления равновесия, а постоянной времени. С уче- [c.16]

А —движущая сила процесса массопередачи, равная разности между рабочей (фактической) концентрацией распределяемого вещества в фазе и равновесной, т. е. такой концентрацией, которая установилась бы в данной фазе, если бы она находилась в равновесии с другой фазой [c.53]

При сохранении этого равенства, а следовательно, равновесии движущих сил и сил сопротивления движению скорость со остается неизменной. При нарушении этого равенства за счет несогласованного изменения Pgg и Р нарушается равновесие сил и в соответствии со П законом Ньютона скорость ш изменяется. [c.12]

Для расчетов движущая сила выражается через начальные концентрации реагирующих веществ и степень их превращения. При приближении к состоянию равновесия движущую силу рассчитывают не по полным концентрациям реагирующих веществ, а по разностям (С — С ) действительной С и равновесной С концентраций данного компонента в передающей фазе. [c.57]

Ионные равновесия. Движущей силой диффузии через мембрану является разность химических потенциалов (ц) этого вещества между областями, разделенными мембраной. Напомним (лекция 5), что химический потенциал равен [c.135]

По мере движения флегмы по тарелке эффективность массообмена будет постепенно ослабляться, ибо движущая сила меж-фазной диффузии падает по мере приближения контактирующих потоков к состоянию равновесия. [c.129]

Движущая сила массопередачи представляет собой разность рабочей и равновесной концентраций. Имея рабочую линию и кривую равновесия, нетрудно представить графически величину движущей силы в любом сечении аппарата (рис. 22). [c.74]

Для физической системы движущая сила самопроизвольного изменения в направлении равновесия системы пропорциональна разности [c.321]

Движущая сила изменения в направлении экономического равновесия пропорциональна разности [c.321]

Движущая сила представляет собой разность потенциалов, характерных для данного процесса, и выражает удаленность системы от состояния равновесия. [c.347]

Для химической реакции движущую силу нельзя представить в виде, удобном для подстановки в уравнение (1Х-1). Величиной, определенным образом связанной с движущей силой, является изменение энергии Гиббса, которое как термодинамическая, а не кинетическая величина определяет только качественно направление хода реакции. Выше изменение э.той энергии позволило нам рассчитать концентрации (т. е. величины, оказывающие влияние на скорость реакции), которые могут быть достигнуты системой в состоянии равновесия. [c.348]

Из приведенных данных следует, что каждый этап какого-либо процесса необходимо проводить в возможно большем отдалении от состояния равновесия и, следовательно, при наибольшей разности потенциалов, т. е. максимальной движущей силе процесса. Однако при желании повысить эффективность проводимого процесса, необходимо стремиться к максимальному использованию возникшей разности потенциалов (температур, давлений, концентраций, приблизиться по возможности к состоянию равновесия химической реакции и т. д.) [c.349]

Избыток реагента приводит к выгодному для проведения процесса смещению положения равновесия в соответствии с законом действия масс (следовательно, данная причина имеет термодинамический характер — увеличивается движущая сила процесса). [c.355]

Огромным достижением конца прошлого столетия было установление того положения, что каждому веществу можно приписать некоторое количество энергии, называемой энергией Гиббса (или гиббсовой энергией), причем реакция в системе при постоянной температуре может протекать в том случае, если сопровождается уменьшением энергии Гиббса, т. е. если энергия Гиббса исходных реагирующих веществ больше энергии Гиббса продуктов реакции. Энергия Гиббса вещества является свойством, выражающим одновременно как энтальпию данного вещества, так и присущую ему вероятность (энтропию). Если химические вещества, формулы которых записаны в левой части уравнения химического равновесия, и вещества, формулы которых записаны в правой части этого уравнения, имеют одинаковую энтропию (вероятность), реакция будет идти в том направлении, при котором происходит выделение теплоты, т. е. в направлении протекания экзотермической реакции. Если вещества в левой и правой части уравнения имеют одну и ту же энтальпию, реакция будет протекать в направлении от веществ с меньшей вероятностью (энтропией) в направлении веществ с большей вероятностью (энтропией). При равновесии, когда реакция не обнаруживает преимущественной тенденции протекания ни в прямом, ни в обратном направлении, энергия Гиббса веществ левой части уравнения точно равна энергии Гиббса веществ правой части уравнения. При равновесии движущая сила изменения энтальпии, сопровождающего реакцию, полностью уравновешивается движущей силой изменения вероятности (изменения энтропии). [c.300]

А. Связь между скоростью реакции и свободной энергией. Скорость реакции вблизи равновесия. Движущей силой химической реакции в изотермических условиях является разность свободных энергий реагентов и продуктов реакции. В равновесии эта разность равна нулю. Хотя это обстоятельство ничего не говорит о том, будет. ли происходить реакция, оно показывает, что если реакция будет осуществляться, то она пойдет в направлении понии<ения свободной энергии системы. Поэтому важно выяснить, может ли термодинамика дать какую-нибудь связь между скоростью и изменением свободной энергии. Подобное исследование было проведено Пригожиным с сотрудниками [25], расширено Майнсом с сотрудниками [24] п привело к следующим результатам. (Вывод, приведенный здесь, отличается от предложенного этими авторами, и результаты имеют более общий вид.) [c.71]

Уравнение (231) устанавливает связь между составом паров, поднимающихся на какую-либо тарелку, и флегмы, стекающей с этой тарелки. Оно носит название уравнения концентраций. Уравнение равновесия фаз устанавливает связь между составом паров, поднимающихся с тарелки, и ншдкостн, стекающей с этой же тарелки, поскольку эти потоки находятся в состоянии равновесия. В отличие от уравнения равновесия фаз уравнение концентраций устанавливает связь между составами встречных потоков жидкости и наров, не находящихся в состоянии равновесия. Между парами, поднимающимися на данную тарелку, и жидкостью, стекающей с нее, имеется разность фаз, что является необходимым условием осуществления процесса ректификации. Разность фаз является движущей силой процесса ректификации. [c.213]

В целом сложные структурные единицы нефтяных остатков находятся в динамическом равновесии со средой и изменение размеров ядер и толщины сольватной оболочки их могу г протекать по различным законам [14]. Главными факторами, определяющими возможность существования их в остатках и, соответственно, геометрические размеры, является наличие в них структурирующихся компонентов и ассоциатов, а также степень теплового воздействия. Нефтяные остатки относятся к свободнодисперсным системам, частицы которых могут независимо друг от друга перемещаться в дисперсной среде под влиянием теплового движения или гравитационньк сил. С изменением температуры в таких дисперсных системах изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды. Толстая прослойка дисперсионной среды между частицами снижает структурно-механическую прочность нефтяных дисперсных систем. Утоньшение сольватного слоя на поверхности ассоциатор повышает движущую силу расслоения системы на фа ы. Размеры основных зон структурной единицы при определенных температурах различны за счет того, что часть наиболее полярных компонентов сольватного слоя может переходить в дисперсную фазу (ядро), а часть в дисперсионную среду, находящуюся в молекулярном состоянии. Таким образом, по мере повышения температурь размеры радиуса ядра и толщины сольватного слоя могут проходить через экстремальные значения [14]. Ядро, состоящее из ассоциатов, при достижении максимальных размеров может распадаться на осколки, что ведет к образованию новых частиц дисперсной фазы, вокруг которых формируется сольватный слой и по мере изменения температуры для этих частиц характерны аналогичные стадии изменения размеров ядра и толщины сольватной оболочки. При высоких температурах и большой длительности нагрева внутри ядра может зародиться новая дисперсная фаза — кристаллит, представляющий собой надмолекулярную неябратимую структуру, обычно характерную для карбенов и карбоидов [14]. [c.26]

Для определения равновесных концентраций с целью построения кривых равновесия и (или) определергия движущей силы процесса абсорбции или десорбции, необходимо знать температуру. Температуру процесса можно рассчитать из уравнения теплового баланса. Тепловой баланс — это равенство теплоты, вносимой в аппарат и уносимой из него. [c.75]

В точке С, на выходе из первой теоретической тарелки, газовая фаза с концентрацией целевого компонента ур встречается с жидкой фазой, концентрация целевого компонента в которой х1<х . И вновь начинается переход целевого компонента из газовой фазы в жидкую до установления нового равновесия. Повторив описанные построения, получим треугольник СРЕ, соот1зетствуюш,ий второй теоретической тарелке, и т. д. Число треугольников, построенных таким образом между рабочей и равновесной линиями от точки В до точки А, соответствует обш,ему числу теоретических тарелок массообменного аппарата. Число теоретических тарелок зависит от расстояния между рабочей и равновесной линиями, т. е. от двил- ущей силы массообменного процесса Ау и Ах. Чем меньше расстояние между рабочей и равновесной линиями, тем меньше движущая сила процесса, тем больше требуется ступеней контакта фаз, т. е. тем больше требуется теоретических тарелок. [c.78]

Еднница переноса обозначена пунктирной линией, выходящей из точки А, в пределах изменения Дх , равного средней движущей силе процесса. Сплошной пинией показана ступень равновесия. [c.170]

Между этими двумя моделями имеется существенное различие. Физическая система изолирована, поэтому ее равндвесие и значение Хравн определяются однозначно. Элемент процесса в экономической модели не изолирован , так как в общей системе материального производства он занимает свое, строго определенное место. Стремление к местному оптимуму влияет на всю систему производства, а ее реакция оказывает обратное действие на испытуемый элемент процесса. Это обратное действие приводит к изменению величины экономического коэффициента уравнения (15-12), а затем оказывает влияние на условия экономического равновесия (15-21). Таким образом, появляется сдвиг равновесия, в результате чего движущая сила восстанавливается. [c.321]