Смешение, законы для газов

Согласно законам термодинамики, изменение энтропии при смешении идеальных газов (при постоянной температуре) составляет [c.547]

Раствор, для которого закон Рауля [уравнение (10.1)] выполняется для всех компонентов при всех температурах и концентрациях, называется идеальным. При образовании идеального раствора из отдельных компонентов отсутствует тепловой эффект смешения и не изменяется объем. Изменения энтропии и энергии Гиббса при образовании идеального раствора совпадают с соответствующими изменениями при смешении идеальных газов. [c.180]

Раствор для которого закон Рауля [уравнение (10 1)1 вы полняется для всех компонентов при всех температурах и кон центрациях называется идеальным При образовании идеального раствора из отдельных компонентов отсутствует тепловой эффект смешения и не изменяется объем Изменения энтропии и энер ГИИ Гиббса при образовании идеального раствора совпадают с соответствующими изменениями при смешении идеальных газов Если пар над раствором нельзя считать идеальным газом то уравнение (10 1) нужно записывать чер ез фугитивности [c.180]

Упомянем еще об одном случае расчета изменения энтропии в процессе смешения двух газов, имеющих разные объемы и (т. е. числа молей щ) и температуры Тг и Т2. Для этого случая необходимо определить температуру смеси после смешения газов. Это можно вычислить на основе первого закона термодинамики (баланс теплоты), по которому [c.41]

Диаметр горловины смесителя (см. рис. 6) определяется из уравнения, выражающего закон сохранения количества движения при смешении двух газов, по формуле [c.35]

Приведенные ниже эмпирические формулы выведены из опытов, а также из уравнения, выражающего закон сохранения количества движения при смешении двух газов. [c.40]

Диаметр горла смесителя определяется из уравнения, выражающего закон сохранения количества движения при смешении двух газов. Количество движения инжектирующего газа равно Юг Уг- Количество движения инжектируемого из атмосферы [c.305]

Опытным материалом для обоснования атомистической теории служили Дальтону главным образом газы. Работы над газами явились развитием более ранних мыслей, возникших у Дальтона под влиянием изучения метеорологических явлений, в частности явлений, связанных с присутствием в атмосфере водяных паров отсюда возникли у Дальтона общие представления о тепле как движущей силе испарения воды и о перемещении атомов как механизме этого процесса. Выводы, полученные для частного случая образования смеси воздуха с водяным паром, Дальтон распространил затем на общий случай смешения любых газов, открыв таким образом известный закон парциальных давлений. [c.18]

Первые работы Дж. Гильдебранда связаны с обоснованием закономерностей идеальных растворов. Им показано, что если при образовании раствора теплота растворения кристаллов соответствует скрытой теплоте плавления и растворы образуются без изменения суммы объемов, растворы следуют закону Рауля [61]. Рассматривая механизм внутримолекулярного взаимодействия в растворе, Дж. Гильдебранд ввел понятие о внутреннем давлении. Жидкости с равными внутренними давлениями образуют идеальный раствор. Жидкости с близкими внутренними давлениями и близкой полярностью взаимно растворимы в широком диапазоне концентраций. Для оценки энергии связи сил межмолекулярного взаимодействия им использованы величины скрытой теплоты испарения. Растворы с дисперсионными силами взаимодействия, у которых теплоты, смешения имеют низкие значения, а изменение энтропии происходит по закону идеальных газов, были выделены в отдельный класс, полу- [c.213]

Для неидеальных систем характерно отклонение от закона Рауля и законов идеальных газов, а также наличие теплот смешения и изменение объема получаемого раствора при смешении индивидуальных компонентов и т. д. [c.19]

Метод описания ФХС, который будет изложен в настоящей главе, является в некотором смысле противоположным тому формальному подходу, который обсуждался выше. Здесь исходным моментом решения задачи служит внутренняя структура системы. Поведение ФХС представляется как следствие ее внутренних физико-химических процессов и явлений, для описания которых привлекаются фундаментальные законы термодинамики и механики сплошной среды. В главе будут рассмотрены характерные схемы реализации этого подхода на примерах сложных физикохимических систем, построение адекватных математических описаний которых обычно вызывает затруднения. В частности, будут сформулированы принципы построения математической модели химических, тепловых и диффузионных процессов, протекающих в полидисперсных ФХС (на примере гетерофазной полимеризации) будет изложен метод построения кинетической модели псев-доожиженного (кипящего) слоя будет рассмотрен один из подходов к расчету поля скоростей движения смеси газа с твердыми частицами в аппарате фонтанирующего слоя сложной конфигурации на основе модели взаимопроникающих континуумов будет исследован процесс смешения высокодисперсных материалов с вязкими жидкостями в центробежных (ротационных) смесителях. [c.134]

Любая макроскопическая система состоит из очень большого числа частиц. К такой системе применимы законы теории вероятности. Если с этих позиций подходить к рассмотрению естественных процессов, то легко убедиться, что любой самопроизвольный процесс протекает в направлении, при котором система переходит из менее вероятного состояния в более вероятное. Этот вывод может также служить одной из формулировок второго закона термодинамики. Смешение газов в результате диффузии, переход теплоты от более горячего тела к более холодному и т. п. непосредственно связаны с вероятностью состояния исследуемой системы. Статистический характер второго закона термодинамики был раскрыт во второй половине XIX в. благодаря работам Больцмана, Гиббса, Смолуховского и др. [c.219]

Если разрушим перегородки, то газы в результате диффузии (процесс нестатический) через некоторый промежуток времени смешаются и каждый газ займет весь объем цилиндра. Так как газы являются идеальными, то температура при смешении изменяться не будет. О)гласно закону Дальтона [c.239]

Протекание химических процессов в реальных условиях часто осложнено наличием таких факторов, как турбулентный характер течения реагирующих потоков и пространственная неоднородность состава реагирующей смеси и полей скоростей и температур. В настоящее время известно, что знание только средних значений таких флюктуирующих величин, как температура и концентрации реагирующих компонент, недостаточно дпя полного описания сложных процессов химического превращения в условиях неизотермичности и турбулентности даже в тех случаях, когда влиянием химической реакции на гидродинамические характеристики системы можно пренебречь [147]. Необходимость учета флюктуаций температуры и концентраций реагентов и их взаимных корреляций обусловлена тем, что средняя скорость элементарного акта химического превращения в условиях неизотермического турбулентного смешения реагирующих компонент не определяется в виде закона Аррениуса при средних значениях этих величин. Кроме того, наличие флюктуаций приводит к существенному изменению коэффициентов переноса, значения которых определяются в этих случаях не только свойствами реагирующих газов, но и свойствами самого течения [86, 97, 127]. [c.178]

Пример 63. В одном сосуде заключено 18 г водяного пара, во втором сосуде такой же емкости — 40 г аргона. Определить изменение энтропии при смешении газов в результате соединения сосудов. Считать газы подчиняющимися законам идеального состояния. [c.100]

Действие второго закона термодинамики объясняется наличием тепловой функции состояния системы, называемой энтропией 5. Замечательной особенностью энтропии, отличающей ее от других функций состояния, является то, что она характеризует меру беспорядка в микроструктуре системы. Поскольку в естественных условиях конденсированные тела стремятся стать неконденсированными, газы стремятся занять наибольший объем, микрочастицы стремятся рассредоточиться равномерно в объеме занимаемого ими пространства и т. п., т. е. существует тенденция к увеличению беспорядка в микроструктуре тел, то энтропия стремится к возрастанию. Она увеличивается в случае протекания самопроизвольных процессов в замкнутых системах, а также при повышении температуры, расширении, фазовых переходах из кристаллического в жидкое и газообразное состояния, смешении и других подобных изменениях состояния отдельно взятых тел. [c.68]

Пусть система образуется изотермическим смешением Лх и моль идеальных газов, занимающих в исходном состоянии объемы Vy и Vi- Согласно закону Дальтона общий объем смеси равен [c.100]

Для применения этого соотношения к идеально-газовым смесям обращаются к закону Дальтона (1802) если два или большее число гааов смешиваются, имея одинаковые температуры и давления, то в отсутствие химической реакции-, а) объем смеси равен сумме объемов составляющих ее газов, б) температура при смешении не изменяется. [c.140]

Свойство систем из большого числа частиц практически нельзя описывать, пользуясь только законами обычной механики. Такие системы в настоящее время изучаются на основе механики в сочетании с законами теории вероятности, что позволяет определить большую или меньшую вероятность данного состояния системы. Второй закон с этой точки зрения устанавливает критерий большей или меньшей вероятности различных состояний системы и утверждает, что самопроизвольные процессы всегда идут в направлении от менее вероятного к более вероятному состоянию системы. Так, например, возможность самопроизвольного смешения газов и невозможность самопроизвольного их разделения объясняется статистическим характером этого процесса. Если соединить два сосуда, в которые заключены газы, имеющие одинаковую температуру и давление, то самопроизвольно пойдет процесс взаимной диффузии, который приведет к полному смешению газов. В процессе смешения газов происходит переход системы из состояния менее вероятного (молекулы каждого вида сосредоточены в различных частях объема) в более вероятное, когда молекулы каждого вида равномерно распределены по всему объему. Обратный процесс разделения газов без затраты энергии невозможен. [c.105]

Растворы, в которых силы взаимодействия частиц разных видов равны силам, действующим между частицами одного вида, называются идеальными. Смешение составных частей таких растворов происходит без выделения или поглощения тепла и без изменения объема. К идеальным растворам применимы законы идеальных газов. На практике приходится иметь дело с растворами, отличающимися от идеальных растворов, так называемыми реальными растворами. [c.80]

Кроме того, в природе имеют место самопроизвольно происходящие события, которые не сопровождаются выигрышем в энергии. Движущей силой их служит выравнивание некоторых (называемых интенсивными) параметров системы, первоначально неодинаковых в разных ее частях, таких как, например, температура (переход теплоты от более нагретого тела к менее нагретому), концентраций (смешение газов, растворение, диффузия), зарядов (электрический ток) и т. д. При этом может совершаться работа. Обратные переходы не противоречат первому закону термодинамики (закону сохранения энергии), однако самопроизвольно никогда, как об этом свидетельствует опыт всей человеческой практики, не происходят, а требуют для своего осуществления затраты работы. Примером тому может служить работа холодильника или так называемого теплового насоса, переносящего теплоту от менее нагретого, охлаждаемого тела к внешней среде, находящейся при более высокой температуре. [c.170]

Азот, занимавший объем 5 л при давлении Р, = 2 атм, после смешения с другими газами распространился в объеме Уа=15 л. Парциальное давление азота находим из закона Бойля-Мариотта Откуда [c.17]

Неравновесная система, предоставленная самой себе, релакси-рует к равновесному (наиболее вероятному) состоянию через ряд промежуточных состояний, вероятность которых монотонно приближается к максимальной. Такая система может быть охарактеризована некоторой функцией распределения тогда поведение системы определится законом изменения этой функции. Например, при смешении двух газов (один из которых частично ионизирован и диссоциирован) различной молекулярной массы и различной начальной температуры (типичная схема многих плазмохимических процессов) смесь приближается к полному равновесию в несколько стадий с различными временами релаксации [c.6]

В турбулентном факеле указанное свойство, являющееся следствием нелинейной экспоненциальной зависимости скорости реакции от температуры (закон Аррениуса К — приобретает дополнительный, специфичный для турбулентного течения смысл 117 ]. Речь идет о роли турбулентных пульсаций температуры, возникающих при смешении струек газа различной темш ратуры. [c.159]

Теплопроводность газовой смеси не может быть вычислена по линейному закону л = Ял-Ьтак как коэффициент теплопроводности пропорционален средней длине свободного пробега молекул, а при смешении двух газов средняя длина свободного пробега молекул каждой компоненты изменяется из-за присутствия молекул другого газа. [c.294]

В квантовом случае Д5 зависит от величины различия газов (разность масс их атомов) и поэтому можно указать на незаконный шаг при переходе к смешению тождественных газов. В классическом случае в выражение для Д5 не входит какая-либо величина, характеризующая различие газов. Это, очевидно, означает, что величина скачка Д5 не зависит от того, как изменяе 1ся парамегр различия газов прерывно или непрерывно Однако сторонники излагаемой точки зрения в этом случае утверждают, что будто бы сами макроскопические законы термодинамики отражают дискретную структуру микроскопического мира, так ч10 непрерывный переход к го-ждествевным газам противоречит термодинамике . Выше мы показали, как из формулы (4) получить эиропию после смешения юждественньи [c.323]

В классическом случае (А- 0) скачок AU равен нулю, i. е. парадокс Эйшшейна tie имеет классического аналога. Это обусловлено независимостью вйутреш1ей энергии классического идеального газа от его плотности N V. В отличие от и плотность внутренней энергии этого газа u=UiV зависит от плотности газа и поэтому испытывает скачок при переходе от смешения близких газов к смешению тождественных газов. Это убедительно показывает, что парадоксы Гиббса и Эйнштейна не связаны с дискретностью различия смешиваемых газов в противном случае получалось бы, что для определения изменения юутренней знергии идеального газа непрерывный переход к тождественным газам допустим, а для определения изменения плотности его внутренней энергии такой переход противоречит законам физики [c.326]

Из закона Дальтона вытекает очень важное следствие, к которому довольно часто прибегают в расчетной практике если известен объемный (или молярный) состав смеси газов, то все физические константы ее (молекулярный вес, удельный вес, удельный объем, теплоемкость и т. д.) подчиняются правилу аддитивности, т. е. их можно вычислит 1з по правилу смешения. До[1устим, что / 1, /гг, кз... — константы составных частей газовой смеси, а У , Уг, Vз... — молярные (или объемные) доли этих частей в смеси. Тогда общая константа (К) этой газовой смеси определится [c.52]

Бьчислите возрастание энтропии при смешении Va м газа А при температуре Тд и Ув м газа В при температуре Гв, К. Процесс осущестБЛ5[етсл при V = onst. Принять, что данные вещества подчиняются законам идеальных газов, начальное давление 1,013 10 Па, конечное давл(ание смеси Р. [c.91]

Определите AS, Ai/, АЯ, АА, AG при смешении V м газа А и Vb м газа В Т = 298 К. Начальное давление газов равно 1,01 X X10 Па. Конечный объем смеси Vk=V a + Ув- Газк А и В и их объемы приведены в таблице на с. 95 (принять, что данные вещества подчиняются законам идеальных газов). [c.94]

Таким образом, при смешении компонентов с образованием идеального раствора не наблюдается выделения или поглощения тепла, сжатия или расширения, а фо1рмула 20 совпадает с выражением изменения энтропии для смесей идеальных газов. Если условия 17, 19 и 20 выполняются одновременно, то раствор идеален и к нему применим закон Рауля, в соответствии с которым парциальное давление каждого из компонентов пропорционально его мольной доле в растворе [c.6]

НИИ газа, смешения газообразных веществ, плавлении, испарении, измельчении и др. Энтропия возрастает с повышением температуры. Таким образом, изолированная система стремится к достижению максимума энтропии, в котором необходимые изменения прекращаются и возможны лишь обратимые процессы. Все эти выводы, справедливые для конечной изолированной системы, нельзя переносить на открытые системы, тем более на Вселенную. Клаузиус, распространивший закон возрастания энтропии на открытые системы, пришел к выводу о неизбежности тепловой смерти Вселенной, Эти его выводы были подвергнуты кри гикеФ. Энгельсом в Диалектике природы . Развитие Вселенной никогда не прекратится в ней в действительности происходят сложные диалектические процессы вечного неугасающего саморазвития материи. Не имеет предела и энтропия нашей Вселенной. Движение материи бесконечно разнообразно в своих проявлениях. [c.44]

Вычислить возрастание энтропии при смешении V м газа А при температуре Та и V-r м газа В при температуре Тв, К. Процесс осушествляется при F = onst. Принять, что данные вещества подчиняются законам идеальных газов, начальное давление 1,013х X 105 н/м , конечное давление смеси Р. [c.99]

Иногда определение идеального раствора связывают именно с выполнением для его компонентов закона Рауля. Однако, вообще говоря, не имеет значения, какое из соотношений (V. 53) или (V. 54) принять за исходное, поскольку эти соотношения вытекают одно из другого и дают функции смешения (V.52). Функции смешения при Т, р = onst оказываются одинаковыми для идеального жидкого раствора, идеальной газовой смеси и для смеси идеальных газов. Энергетические изменения при образовании идеального раствора являются нулевыми, изменяются только энтропийные характеристики. Подобное поведение систем взаимодействуюш,их частиц, как уже отмечалось при рассмотрении идеальных смесей реальных газов, возможно лишь в случае совпадения потенциалов взаимодействия пар всех типов (для бинарного раствора 1—2 это пары 1—1, 2—2 и 1—2). Для жидких растворов требование одинаковости потенциалов 11, 2 2 и 12, как условия идеальности смеси, является более жестким, чем для смесей реальных газов, поскольку межмолекулярные взаимодействия с увеличением плотности системы играют все большую роль. [c.240]

На обширном экспериментальном материале для газов Био и Aparo подтвердили справедливость формулы Ньютона и нашли также, что удельная рефракция смеси аддитивно слагается из рефракций компонентов (закон смешения) [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология