Тепловой эффект реакции Энтальпия

В уравнениях математического описания реакционных процессов в реакторах с мешалками использованы следующие условные обозначения информационных переменных а, Ь, с — стехиометрические коэффициенты А, В. С — реагирующие вещества С — концентрация компонента Ср —удельная теплоемкость потока реакционной массы Е — энергия активации fi — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой реактора — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладагентом в рубашке Рз — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика 4 —площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в змеевике G — массовый поток вещества ДС — изменение массового потока реагента за счет диффузии и конвекции А — удельная энтальпия ДЯг — тепловой эффект реакции при постоянном давлении при превращении или образовании 1 кмоль компонента — длина змеевика т —число компонентов реакции Ai — молекулярная масса реагента п —порядок реакции /V —число молей Qnp —скорость подвода энергии (тепла) Qot — скорость потока энергии (тепла) в окружающую среду R — газовая постоянная Т — абсолютная температура — температура / — общая внутренняя энергия системы, [c.67]

В приведенных термохимических уравнениях тепловой эффект реакции записан в их правой части со знаком -1-. Это соответствует исторической традиции, которая рассматривала процессы применительно к человеку и выделение тепла считала положительным. В современной термодинамике принята противоположная система знаков, в которой процессы рассматриваются исходя из состояния системы. При экзотермических реакциях энтальпия системы уменьшается и, следовательно, величина ДЯ имеет знак —, а при эндотермических реакциях изменение энтальпии считается положительным. [c.27]

В ходе экзотермической реакции выделяемое тепло теряется системой. Так, при сгорании 12 г графита теплосодержание системы уменьшается на 393,5 кДж (94,05 ккал), поэтому потерянное ею тепло пишется в термохимическом уравнении со знаком минус . В случае эндотермической реакции теплосодержание системы увеличивается и погло- щенное ею тепло пишется со знаком плюс . Таким образом, тепловой эффект показывает изменение теплосодержания, иначе называемого энтальпией, исходных веществ и продуктов реакции. Обычно тепловой эффект реакции относят к 1 молю израсходованного или конечного продукта реакции. [c.72]

Расход энергии в балансе электролизера будет включать тепловой эффект реакции разложения хлорида натрия и воды на хлор, водород и гидроокись натрия, а также реакции разложения воды на водород и кислород, физическое тепло, уносимое из электролизера с катодными щелоками, хлором и водородом, энтальпию паров воды, уносимых из электролизера с газообразными продуктами электролиза, и потери тепла стенками аппарата в окружающую среду. [c.114]

Величина —представляет собой приращение энтальпии А//, равное количеству тепла, получаемому при реакции. Отрицательный знак при величине Q ставится потому, что считают тепловой эффект положительным, если тепло при реакции выделяется. [c.67]

Абсолютные значения внутренней энергии и энтальпии нам неизвестны, но их конечные изменения Д / и АН могут быть измерены в калориметрах или вычислены. Такие изменения происходят не только при нагревании или охлаждении системы или при ее расширении или сжатии,но и при любой химической реакции. Они соответственно отвечают Д6/—изохорному тепловому эффекту реакции, а АЯ—изобарному тепловому эффекту реакции. При экзотермических (выделение тепла) реакциях и и Н системы уменьшаются, при эндотермических (поглощение тепла)— увеличиваются. Так как большинство химических процессов протекает при постоянном давлении, то в дальнейшем мы будем рассматривать только изобарные тепловые эффекты АЯ. [c.28]

Учитывая, что ДЯ характеризует тепловой эффект общей ОВ реакции, из (2.38) следуег, что электрическая энергия [г Е) в общем случае не эквивалентна тепловой энергии (—ДЯ) ОВ реакции. Эта эквивалентность соблюдается только при (6 /дТ)р = 0 поэтому для того чтобы можно было получить в таком гальваническом элементе электрическую энергию, ОВ реакция в обычных условиях (т. е. не в гальваническом элементе) должна проходить с выделением тепла (экзотермическая реакция, которой соответствует уменьшение энтальпии). В гальваническом элементе при такой реакции тепло не выделяется и не расходуется из внешней среды, и при тепловой изоляции от внешней среды (адиабатические условия) гальванический элемент работает при неизменяющейся температуре. [c.62]

Тепло реакции образования ЗОг. Тепловой эффект реакции образования 50, находим по стандартным энтальпиям [c.177]

Из диаграммы рис. 7 ясно, что изменение энергосодержания в ходе реакции соответствует положительному тепловому эффекту Qp. Тепловой эффект реакции считается положительным, если в реакции тепло выделяется. Изменение энтальпии в этом случае будет отрицательной величиной. Таким образом, численно изменение энтальпии в реакции равно тепловому эффекту при постоянном давлении, но взятому с обратным знаком [c.32]

Результаты исследований термохимических констант веществ, выполненных в последнее время, а также дальнейшее развитие термодинамики силикатов привели к необходимости в настоящее время уточнить и внести коррективы в значения энтальпий ряда веществ, уточнить тепловые эффекты реакций образования силикатов. В этой связи ниже рассмотрены некоторые реакции образования силикатов и рассчитаны затраты тепла на варку ряда стекол. [c.193]

Оп — количество образующегося полиэтилена, кг/ч I — энтальпия этилена, ккал/кг или Вт с — теплоемкость полиэтилена, ккал/кг °С или кДж/кг °С <7р —тепловой эффект реакции, ккал/кг (кДж/кг) полиэтилена / , /г, /см, /н — температуры этилена начальная, в начале зоны реакции, в точке промежуточного ввода, после смешения с холодным этиленом и на выходе из зоны реакции Q — количество тепла, ккал/ч или Вт ЛQ — количество тепла, отводимого водой через охлаждающую рубашку, ккал/ч или Вт у, г/ь 1/2 — конверсия этилена в массовых долях общая в I зоне и 11 зоне реакции соответственно. [c.251]

Горение СО до СОг сопровождается значительным выделением тепла. Изменение энтальпии системы ЛЯ, или тепловой эффект реакции при постоянном давлении, отнесенные к одному молю прореагировавшего СО, при 298° К и 1 ат составляют Д 288 = Яр = — 6 650 кал. [c.9]

Что такое тепловой эффект реакции при постоянном давлении Это, как мы уже убедились, разность энтальпий продуктов реакции и исходных веществ. Что произойдет с энтальпиями участников реакции, если они переместятся на другую температуру, например более высокую Очевидно, они изменятся. Почему Потому что нагревание каждого из участников реакции до более высокой температуры требует затраты тепла. Очевидно, эта затрата тепла зависит от количества вещества, участвующего в реакции, и от его теплоемкости. (Кстати, поскольку мы рассмат- [c.20]

ДЛЯ которой ДЯ оо =41,5, а АЯ зоо = 39,5 ккал, т. е. изменение температуры на 1000° изменяет тепловой эффект всего на 2 ккал. На рис. 3 приведен другой пример. Так Как разница энтальпий исходных веществ при 298 и 4000° К (1,6 ккал) почти не отличается от этой величины для продуктов реакции (1,1 ккал), то расход тепла на синтез N0 при температуре вольтовой дуги лишь на 0,5 ккал меньше соответствующей величины при комнатной температуре. [c.14]

Если теплообмен протекает при изменении агрегатного состояния теплоносителя (конденсация пара, испарение жидкости и др.) или в процессе теплообмена протекают химические реакции, сопровождаемые тепловыми эффектами, то в тепловом балансе должно быть учтено тепло, выделяющееся при физическом или химическом превращении. Так, прн конденсации насыщенного пара, являющегося греющим агентом, величина /1 в уравнении (VII,1) представляет собой энтальпию поступающего в аппарат пара, а — энтальпию удаляемого парового конденсата. [c.262]

Рассмотрим зависимость электрохимической энтальпии Я от пути реакции в предположении об отсутствии выделения или поглощения тепла при процессах адсорбции. При этом получим непосредственно тепловые эффекты, характеризующие сам процесс разряда — ионизации (рис. 133). В соответствии с приведенным соотношением (49.11) уровни системы в начальном и конечном состояниях отличаются на [c.263]

В середине прошлого века М. Бертло на основании большого числа определений тепловых эффектов химических реакций выдвинул принцип, согласно которому химическое сродство определяется количеством тепла, выделяющегося при реакции. Из принципа Бертло следует, что самопроизвольно могут протекать только экзотермические реакции. Легко видеть, что этот принцип неправилен хотя бы потому, что существуют самопроизвольные процессы, протекающие с поглощением тепла, например растворение многих солей в воде. Казалось бы, принцип Бертло оправдывается для реакций образования многих соединений из элементов, которые происходят с выделением тепла и идут практически до конца. Однако в действительности это справедливо лишь при относительно низких температурах. При достаточно высоких температурах эти же реакции самопроизвольно протекают в обратном направлении, т. е. происходит диссоциация соединений, сопровождающаяся поглощением тепла. Мы уже видели, что полнота завершения реакций зависит от температуры и концентраций. По существу принцип Бертло находится в противоречии с самим фактом существования химического равновесия. Это обусловлено тем, что М. Бертло основывался лишь на величинах ДЯ, т. е. на представлениях первого закона термодинамики, который, как отмечалось, дает лишь балансы тепловых явлений. Поэтому величина изменения энтальпии при реакции ДЯ не может служить мерой химического сродства. Такой мерой является величина ДО, определяемая уравнением [c.53]

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]

Выражаемый уравнением (1. 13) температурный коэффициент напряжения ячейки ед тесно связан с выделением или поглощением тепла, которое наблюдается в обратимо работающей ячейке. Это тепло можно измерить, если ток, протекающий через ячейку, настолько мал, что выделением джоулева тепла в электролите можно пренебречь. Обратимое выделение или поглощение тепла происходит на всей совокупности межфазных границ ячейки. Оно пропорционально количеству превращенного вещества и известно как эффект Пельтье. Вызывается эффект разницей между АЯ и AG. Взятую с обратным знаком энтальпию реакции [c.36]

Сколько джоулева тепла выделяется за 1 ч в ванне (для простоты расчета не учитывать электролиз воды) Тепловой эффект электрохимической реакции рассчитать, основываясь на термодинамических функциях ее компонентов. Энтальпия для образования амальгамы натрия АЯа = = —27,9 ккал/г-атом Na. [c.127]

Тепло, выделяющееся или поглощающееся при химических реакциях, называется тепловым эффектом, или просто теплотой реакции. Эту величину с большой точностью измеряют с помощью приборов, называемых калориметрами. В наиболее простом калориметре реакцию проводят в замкнутом сосуде, погруженном в воду, повышение или понижение температуры которой регистрируется чувствительным термометром. Например, теплоту горения определяют с помощью стальной бомбы, в которой находится кислород под давлением 25 ат и сжигаемое вещество. Горение вызывается пропусканием слабого электрического тока, нагревающего это вещество. М. В. Ломоносов определил теплоту горения угля, помещая в воду глиняный горшок с углем, продуваемым воздухом, и измеряя повышение температуры воды. Большинство реакций происходит при постоянном (атмосферном) давлении. Согласно уравнению (П-6) ( р=АЯ, т. е. тепловой эффект равен изменению энтальпии. Если при реакции тепло выделяется, то энергия, или энтальпия всех участвующих в ней веществ уменьшается и, следовательно, величина АЯ отрицательна. Реакции, происходящие с выделением тепла, называются экзотермическими (—АЯ), а с поглощением — эндотермическими (+АЯ). [c.35]

В рамках сделанного выше предположения ДЯ/ > О, при условии что суммарная реакция экзотермична (ДЯ<0), реакция аннигиляции вакансий должна быть более экзотермичной, чем суммарная реакция. Ее энтальпия будет равна ДЯд = —( ДЯ 4-+ ДЯ/ ). Локализация стадий на различных поверхностях раздела влечет за собой локализацию тепловых эффектов, так что к миграции дефектов прибавляется еще и процесс переноса тепла через защитный слой. [c.368]

Тепло реакций, происходящих в конверторе метана, рассчитываем, исходя из следующих соображений. Принимаем, что реакция в основном протекает при температуре на 50 град ниже, чем температура отходящих газов, т. е. при 800°С (850—50). Так как в процессе конверсии происходят параллельные реакции, учесть которые затруднительно, а тепловой эффект процесса зависит только от начального и конечного состояний системы, то расчет ведем по количеству прореагировавших веществ. Для этого рассчитываем энтальпию образования из элементов одного килограмма каждого вещества, участвующего в реакциях. Расчет производим по формуле [c.25]

Вторая трудность, которая особенно существенна для реакций в водных растворах, заключается в том, что наблюдаемые термодинамические величины сильно искажены за счет сольватационных эффектов и необходимо вводить поправки на эти эффекты, прежде чем делать заключения о внутренних энергиях реакции. Так, можно ожидать, что индуктивные и резонансные эффекты заместителей при ионизации фенолов и карбоновых кислот будут проявляться в энергиях кислоты и аниона, однако различие в кислотностях этих соединений определяется в большей степени энтропиями, а не тепло-тами ионизации [62]. Это видно из данных для замещенных бензойных кислот, приведенных в табл. 2. То же явление наблюдается для констант скоростей реакций производных фенола различие в скоростях щелочного гидролиза замещенных фенилацетатов в воде вызывается только различиями в энтропии активации [63]. Влияние растворителя на величины термодинамических параметров активации видно из того факта, что в смешанном растворителе ацетон (60%) — вода различие в скоростях гидролиза тех же эфиров почти полностью определяется различием в энтальпии активации [64]. Одна из причин влияния полярных свойств заместителей на энтропию реакции заключается в том, что диэлектрическая проницаемость, которая определяет передачу электростатического влияния от заместителя на реакционный центр, зависит от температуры и эта зависимость проявляется в энтропии реакции. [c.246]

S моль вещества S при условии, что система характеризуется одинаковыми температурой и давлением в начале процесса и после завершения реакции. При этом надо помнить, что тепловой эффект химической реакции для р = onst равен убыли тепла реакции (энтальпии химической системы) [c.206]

Так как изменения внутренней энергии н энтальпии при постоянной температуре не зависят от пути перехода из начального состояния в конечное, то п равные им тепловые эффекты реакции Qp и Qv (соответственно при постоянном давлении и постоянном объеме) также приобретают свойства функций состояния, т. е. зависят только от вида и состояния исходных и конечных веществ и не зависят от промежуточных стадий реакции. Это положение Гесс сформулировал в виде закона постоянства сумм теплоты, использовав большой опытный материал. Этот закон лежит в основе всех термохимических измерений. Тепловые эффекты реакций AU(Qo) и AH Qp) измеряются экспериментально или вычисляются. Увеличение Аи или АН соответствует эндотермическому процессу (тепло поглощается), а их уменьн]ение — экзотермическому процессу (тепло выделяется). [c.34]

Уравнение (Х1У.9) имеет большое значение, так как, зная Е и дЕ1дТ, можно определить тепловой эффект реакции в элементе. Аналогично можно термодинамически вычислить и электродные потенциалы. Соотношение между Д0 = —пРЕ и Д// определяется знаком температурного коэффициента э.д.с.. Так, если (д,Е1дТ)р = 0, то э.д. с. элемента не зависит от температуры, работа элемента происходит за счет убыли энтальпии, элемент работает без тепло- [c.290]

В подобном случае говорят о термодинамически обратимом процессе, причем степень обратимости тем больше, чем медленнее течет реакция. Разумеется, полная обратимость является идеальным пределом, так как для ее реализации необходима бесконечно малая скорость процесса. Можно показать, что при вполне обратимом течении реакции работа имеет наибольшую величину. Напротив, если процесс полностью необратим (например, гальванический элёмент замкнут накоротко), все изменение энтальпии реакции проявится в форме тепла мы будем наблюдать необратимый тепловой эффект реакции ДЯ, а электрическая работа будет равна нулю. [c.30]

Нужно сказать, что довольно многие авторы, игнорируя термины, принятые в термохимии, называют тепловым эффектом реакции не убыль энтальпии или энергии, а их п р и р а щ е н и е, т. е. ДЯ (или Ai/). Так поступают, по-видимому, потому, что в справочных таблицах унифицированно для всех величин приводятся алгебраические значения именно приращений. Но если тепловым эффектом называть не —АЯ, а +АЯ, то получается, что реакция, сопровождающаяся выделением тепла (экзотермическая), должна считаться происходящей с отрицательным тепловым эффектом , а эндотермическая реакция, т. е. требующая затраты тепла, напротив, происходящей с положительным тепловым эффектом . Такая терминология непривлекательна и даже противоречива. Уж если имеется намерение вместо величин Qp и Q Оперировать величинами АЯ и Ai/, то последние лучше бы называть не тепловыми эффектами, а просто дельта Я или дельта (/ (как это делал Льюис), или же теплопоглощением реакции. В руководствах Партингтона, Раковского, Киреева, Годнева и многих других, а также почти во всех публикациях по технической термодинамике удерживается то определение теплового эффекта (как убыли энтальпии или энергии), которое принято в данной книге. [c.294]

Для смещения реакции вправо следует обеспечить подвод тепла в течение всего процесса разложения СаСОз. Зависимость теплового эффекта реакции (или изменения энтальпии системы АЯ) от температуры согласно закону Кирхгоффа выражается уравнением [c.63]

Нд — энтальпия (тепловая энергия) исходных субстратов —энтальпия продуктов реакции ДН = Н Н5— энергия активации некатализируемой реакции ДН = N5- Нц — то же для катализируемой реакции, причем ДН > ДН ДН = Н - Н, —тепловой эффект реакции если ДН > О — реакция экзэргоническая (экзотермическая, протекает самопроизвольно с выделением тепла), если ДН < О — реакция зндэргоническая (эндотермическая, требует затраты энергии) [c.25]

Температура системы титруемое вещество — титрант определяется суммой различных тепловых эффектов. Наряду с энтальпией реакции должны учитываться также энтальпии разбавления, смешения, испарения, конденсации и комплексообразования. Наряду с этим определенное влияние оказывают теплбобмен с окружающей средой и тепло, возникающее при перемешивании. [c.86]

При адиабатич. сжигании горючей смеси, т.е. в отсутствие теплообмена между реагирующей системой и окружающей средой, м. б. рассчитаны кол-во выделившегося при Г. тепла, т-ра Тр, к-рая была бы достигнута при полном сгорании (т. наз. адиабатич. т-ра Г.), и состав продуктов, если известны состав исходной смеси и термодинамич. ф-ции исходной смеси и продуктов. Если состав продуктов заранее известен, 7f- м.б. рассчитана из условия равенства внутр. энергии системы (при пост, объеме) или ее энтальпии (при пост, давлении) в исходном и конечном состояниях с помощью соотношения 7г = 7 - -йг/С где То-начальная т-ра смеси, С-средняя в интервале т-р от То до 7 - уд. теплоемкость исходной смеси (с учетом ее изменения при возможных фазовых переходах), йг УД- теплота сгорания смеси при т-ре 7 -. При относительном содержании До в смеси компоненты, полностью расходуемой в р-ции (напр., горючего), бг = 0 о> где б-тепловой эффект р-ции Г. Значение при пост, объеме больше, чем при пост, давлении, поскольку в последнем случае часть внутр. энергии системы расходуется на работу расширения. На практике условия адиабатич. Г. обеспечиваются в тех случаях, когда р-ция успевает завершиться прежде, чем станет существенным теплообмен между реакц. объемом и окружающей средой, напр, в камерах сгорания крупных реактивных двигателей, в больших реакторах, при быстро распространяющихся волнах горения. [c.595]

В генераторах с 0тра ниченным внешним теплообменом, т. е. в аппаратах, в принципе являющихся адиабатическими реакторами, например в противоточном шахтном генераторе для синтеза воздушного газа (без паровой рубашки), сумма энтальпии реакций должна превышать потери тепла с удаляемым шлаком, с уходящим из генератора воздушным газом, в результате лучеиспускания и т. д. Следовательно, суммарный тепловой эффект процесса в таких аппаратах должен иметь положительное значение. При большой отрицательной величине суммы энтальпии реакций для проведения процесса требуется подвод тепла (см. табл. 3). [c.36]

Проведение процесса по второму варианту (насадочная эмуль-гационная колонна) более целесообразно при температуре, близкой к температуре кипения реакционной смеси. Степень превращения бензола и температура реакционной смеси при этом связаны прямой зависимостью. Избыточное теплосодержание (энтальпия) парогазовой смеси и жидкой фазы реакционной массы, равное в сумме тепловому эффекту процесса, избавляет от необходимости отвода тепла из зоны реакции. [c.355]

По стандартным энтальпиям образования веществ вычислить, какое количество тепла выделяется при реакции (в расчете на 1 кг алюмотермической смеси) получения железа из Рез04. (Зависимостью теплового эффекта от температуры пренебречь.) [c.179]

Этот метод основан на измерении тепловых эффектов экзотермических реакций комплексообразования [43—45, 52, 53, 63—80, 90, 313—315]. Энтальпия образования комплекса, выраженная в ккал1моль, связана с количеством выделившегося в результате реакции (II.1) тепла Q (в ккал) уравнением (где V—объем раствора) [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология