Потенциал перенос массы вещества

Для изохорно-изоэнтропического сопряжения за потенциал переноса массы вещества (случай испарения при адиабатических условиях в закрытом объеме) можно принять парциальное давление пара = р ). [c.28]

В изобарно-изоэнтропическом сопряжении парциальное давление пара можно принять за потенциал переноса массы вещества только в первом приближении, когда изменение объема смеси при постоянном давлении невелико. [c.28]

В практических условиях сущки постоянство объема парогазовой смеси достигается конструкцией аппарата, а постоянство полного (барометрического) давления осуществляется за счет массообмена с окружающей средой (отработанный воздух частично выбрасывается из сушильного аппарата). Таким образом, приближенно можно считать парциальное давление пара за потенциал переноса массы вещества в процессе испарения при адиабатических условиях. [c.28]

В изотермических процессах коэффициент Л (Г) не изменяется, поэтому за потенциал переноса массы вещества можно принять величину [c.33]

В случае переноса энергии путем массообмена (диффузия, фазовые и химические превращения) обобщенной координатой является масса вещества, измеренная в молях (/< =-/), а потенциалом переноса—соответственно выбранный химический потенциал Ф, который мы назовем просто потенциалом переноса массы вещества, так как перенос может иметь место при отсутствии химических превращений [c.26]

Самопроизвольный перенос массы и энергии в многофазной системе протекает при возникновении разности химических потенциалов компонента, находящегося в разных фазах. Эту разность можно понимать как потенциал переноса вещества и энергии. Например [c.13]

Феноменологические соотношения, определенные в подразделе 1.1, играют важную роль в термодинамике необратимых процессов. Общую основу макроскопического описания необратимых процессов составляет неравновесная термодинамика, которая строится как теория сплошной среды и параметры которой, в отличие от равновесной термодинамики, являются функциями пространственных координат и времени. Центральное место в неравновесной термодинамике играет уравнение баланса энтропии [10]. Это уравнение выражает тот факт, что энтропия некоторого элемента объема сплошной среды изменяется со временем за счет потока энтропии в рассматриваемый объем извне и за счет положительного источника энтропии, обусловленного необходимыми процессами внутри объема. При обратимых процессах источники энтропии отсутствуют. В этом состоит локальная формулировка второго закона термодинамики. Поэтому основной задачей в теории необратимых процессов является получение выражения для источника энтропии. Для этого необходимо использовать законы сохранения массы, количества движения и энергии в дифференциальной форме, полученные в разделе 1. В уравнения сохранения входят потоки диффузии, тепла и тензор напряжений, которые характеризуют перенос массы, энергии и импульса. Важную роль играет термодинамическое уравнение Гиббса (5.49), которое связывает скорость изменения энтропии со скоростями изменения энергии и состава смеси. Оказывается, что выражение для интенсивности источника энтропии представляет собой сумму членов, каждый из которых является произведением потока, характеризующего необратимый процесс, и величины, называемой термодинамической силой. Термодинамическая сила связана с неоднородностью системы или с отклонением параметра от его равновесного значения. Потоки, в свою очередь, в первом приближении линейно зависят от термодинамических сил в соответствии с феноменологическими соотношениями. Эти линейные законы отражают зависимость потока от всех термодинамических сил, т. е. учитывают перекрестные эффекты. Так, поток вещества зависит не только от градиента концентрации, но и от градиентов давления, температуры, электрического потенциала и т. д. Неравновесная термодинамика ограничивается в основном изучением линейных феноменологических соотношений. [c.83]

Другая группа законов физики, широко используемая в настоящей дисциплине, - это так называемые кинетические законы переноса массы, энергии и количества движения. Эти законы определяют связь между количествами переносимой субстанции (потоком массы, энергии и количества движения), условиями, вызывающими эти потоки и свойствами среды проводить потоки. В школьном курсе физики рассматривается один из таких законов -закон Ома для потока электрических зарядов (электрического тока, ). величина которого пропорциональна разности электрических потенциалов и и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению Е = 1р 1 = и/В = V/(1р) = (1/р)(С7//), где I - длина в направлении тока, р - удельное электрическое сопротивление и 1/р - электрическая проводимость среды, в которой имеет место поток электрических зарядов под воздействием градиента 11/1 электрического потенциала 17. Аналогично закону Ома потоки энергии, массы вещества и количества движения пропорциональны произведению изменения соответствующего потенциала переноса в направлении потока и проводимости среды по отношению к переносу данной субстанции. [c.10]

Кинетика переноса тепла и массы вещества в капиллярнопористых телах определяется разностью потенциалов переноса. Потенциал переноса тепла (температура) был введен очень давно и получил свое строгое обоснование в термодинамике. Потенциал переноса [c.62]

Инерционные свойства вещества (по аналогии су в тепловых процессах) будут характеризоваться изменением концентрации компонента при изменении его химического потенциала на единицу (аналогия с числом единиц переноса массы). Эта последняя величина выра кается как да/ди, где Сг — концентрация компонента, отнесенная к единице массы (д = 1), а и — химический потенциал. Поэтому коэффициенту температуропроводности а в уравнениях [c.56]

Здесь правая часть дает количество вещества, перенесенного за счет массопроводности (на каждую единицу переноса массы), н называется проводимостью химического потенциала. [c.57]

Перенос энергии может происходить путем совершения работы, теплообмена и массообмена. Термодинамический метод исследования переноса энергии базируется на законе сохранения и превращения энергии и законе сохранения массы вещества, которые составляют всеобщий закон природы. Вторым основанием термодинамического метода является аксиоматика потенциала переноса. В состоянии термодинамического равновесия потенциалы системы тел или потенциалы тела в различных частях его одинаковы [c.25]

В процессах массообмена потенциалом переноса является химический потенциал, а обобщенной координатой — масса вещества. [c.22]

Осмотические явления. Предпосылка о миграции однофазного флюида как единого целого может заметно нарушаться в тонкопористых слабопроницаемых средах. Если структура пористой среды такова, что подвижность растворенного вещества существенно меньше, чем растворителя, то исходное соотношение между объемами пор и заполняющего их флюида нарушается с соответст-вующим изменением исходного распределения гидростатического давления. При этом, наряду с диффузией, включаются два дополнительных механизма переноса. Во-первых, под влиянием градиента химического потенциала (вызывающего, как мы знаем, диффузионный перенос растворенного вещества) возникает осмотическое течение — объемный поток всей массы флюида интенсивность его (на единичное поперечное сечение) выражается в виде [20] [c.53]

Химический потенциал как термодинамическую переменную ввел в науку Гиббс. Возникает естественный вопрос как можно было не заметить этой величины раньше при изучении химических процессов Ответ на него кажется несколько неожиданным — все законы химической термодинамики можно получить, ие используя в явном виде химические потенциалы (11, хотя само изложение предмета при этом приобретает. весьма громоздкий вид. Дело в том, что для закрытых систем, не обменивающихся массой с окружающей средой, все относится к внутренним координатам состояния, тогда как основу термодинамического способа рассмотрения составляет метод контрольной поверхности, согласно которому об изменении энергии системы судят по обмену внешними координатами между системой и средой. Тогда внутренние переменные явным образом не входят в (Ш Рассмотрим для примера обратимый переход некоторого количества вещества йп в двухфазной системе при постоянных Т и р н отметим штрихами принадлежность величины к той или иной фазе. Тогда изменение энергии системы с1и=Т(18 — рйУ + [>, —так как йп = —д.п."—йп. В правой части слагаемое 1 — 1")йп является величиной второго порядка малости, так как для обратимого переноса вещества сама разность потенциалов (ц — ц") должна быть величиной бесконечно малой. Поэтому Гиббс как бы рас- [c.72]

Поведение сплошной среды описывается уравнениями, следующими из законов сохранения массы, заряда, количества движения, момента количества движения и энергии. Эти уравнения должны быть дополнены соотношениями, отражающими принятую модель сплошной среды, которые называются определяющими уравнениями или феноменологическими соотношениями. Примерами определяющих уравнений являются закон Навье — Стокса, который устанавливает линейную зависимость тензора напряжений от тензора скоростей деформаций закон Фурье, согласно которому поток тепла пропорционален градиенту температуры закон Фика, в соответствии с которым поток массы пропорционален градиенту концентрации вещества закон Ома, который гласит, что сила тока в проводящей среде пропорциональна напряженности приложенного электрического поля или градиенту потенциала. Эти определяющие уравнения были получены экспериментально. Коэффициенты пропорциональности — коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии, электропроводности, называемые коэффициентами переноса, могут быть получены экспериментально, а в некоторых случаях и теоретически с использованием кинетической теории [1]. [c.45]

Это уравнение описывает перенос вещества к растущему электроду. Для его решения необходимо выбрать соответствующие начальные и граничные условия. Илькович принял, что перед началом электролиза, т. е. во время / = О, концентрация деполяризатора на поверхности электрода с при л = О равна концентрации его в массе раствора с. Конечное условие должно выразить, каким образом деполяризатор отбирается с поверхности электрода при протекании электролиза. Предполагалось, что в ходе электролиза, т. е. при > О и X = О, концентрация деполяризатора на поверхности электрода постоянна и равна концентрации (зависит только от потенциала электрода см. гл. VII). Решив это уравнение, Илькович получил выражение для градиента концентрации у поверхности растущего капельного электрода [c.71]

Несмотря на то что влияние кривизны поверхности на термодинамические свойства может быть незначительным, роль этого фактора все-таки весьма важна. Рассмотрим случай, когда капли или маленькие твердые включения, состоящие из чистых веществ, находятся во второй фазе больших размеров. Если вначале все включения имеют одинаковый размер, то они могут находиться в равновесии, но это равновесие нестабильно. В самом деле, если включение уменьшается (посредством переноса бесконечно малого количества массы во вторую большую фазу), то химический потенциал чистого вещества во включении будет увелич ваться, что в свою очередь приведет к дальнейшему уменьшению размера частицы. [c.336]

МЫ переносим закономерности, найденные для конечных концентраций, также и в области крайних разбавлений. До тех пор, однако, пока можно примять, что концентрации отдельных веществ или нонов находятся, согласно закону действия масс, в определенном соотнощении и в равновесии межлу собой, для вычисления потенциала не играет никакой роли характер процесса, действительно протекающего на электроде мы остановимся на этом ниже в главе Возникновение потенциала на электродах . С этой оговоркой мы можем сказать, что измеренные потенциалы соответствуют вычисленным малым концентрациям ионов. [c.195]

В 1855 г. Фик сформулировал известный закон диффузии, в котором в качестве движущей силы процесса фигурирует градиент концентрации диффундирующего вещества, а объектом переноса служит масса. Впоследствии были обнаружены недостатки такого представления и концентрация была заменена на более удачную величину — химический потенциал. В соответствии с этим диффузионную работу можно записать в виде [c.280]

Потенциал переноса массы вещества зависит от термомеха-иических условий переноса, он равен производной соответственно выбранной характеристической функции по массе вещества, т. е. [c.27]

В практических условиях сушки приближенно принимаются условия V = onst и р = onst, поэтому за потенциал переноса массы вещества можно принимать парциальное давление пара при адиабатных условиях испарения (р = ря). [c.22]

Массообменом называется процесс переноса массы вещества в пространстве с неоднородным распределением концентрации этого веи1ества (в общем случае — неоднородным распределением химического потенциала вещества, являющегося функцией температуры, давления и концентрации). Явления массопереноса объясняются диффузией компонентов в смеси веществ. Механизмы диффузии и теплопроводности идентичны оба процесса обусловлены хаотическим тепловым движением молекул. Распространение массы вещества в движущейся смеси веществ, т.е. конвективный массообмен, происходит одновременно как за счет молекулярной диффузии, так и за счет конвективного переноса вещества. [c.14]

Здесь /(7, — термодинамические силы переноса тепла и массы вещества Т — температура р, — химический потенциал у — символ, заменяющий grad. [c.30]

В зависимости от условий эти три процесса переноса в каждом случае дают разный вклад в перенос массы. Если жидкость как целое находится в покое, вязкое течение не влияет на поток если химический потенциал (активность) -го вещества постоянен во всей магериальной системе, диффузия не имеет значения и, наконец, если электрический заряд частиц рассматриваемого -го вещества равен нулю, электрическое поле не дает непосредственного вклада в поток. Однако на практике редко один процесс протекает изолированно от двух других. Так, диффузия изменяет концентрацию раствора и соответственно его плотность, что вызывает конвекцию, т. е. вязкое течение. Электрический ток, проходящий через электролит, способствует изменению концентрации вблизи электродов, что обусловливает диффузию. В большинстве случаев конвекция также дает вклад в суммарный перенос массы. Кроме этого, при диффузии электролита из-за различной подвижности разных ионов в растворе возникает градиент электрического потенциала, влияющий на поток даже в отсутствие внешнего электрического поля. Тем не менее при теоретическом обсуждении переноса массы отдельное рассмотрение трех типов переноса можно считать оправданным, поскольку таким образом подчеркиваются важные соотношения и исключаются трудности, возникающие при их единой обработке. [c.301]

Здесь 1, с, р — соответственно теплообменный, массообменный и фильтрационный потенциал переноса вещества С Ст, Ср — тепло-, массо- и пароемкость связанного вещества (растворитель, влага) р — плотность сухого каучука — коэффициенты [c.303]

Чаще всего используют систему из трех электродов (рабочий, вспомогательный и электрод сравнения). Рабочий электрод обычно имеет большую поверхность, и для достижения быстрого переноса массы раствор интенсивно перемешивают в течение всей реакции. В таких электродных реакциях используют, как правило, более высокие концентрации электрохимически активных веществ, чем при вольтамперометрии. Применение трехэлектродной системы в электрохимии обусловлено тремя основными причинами она позволяет, во-первых, компенсировать падение iR в электрохимической ячейке, во-вторых, поддерживать заданный потенциал рабочего электрода по отношению к подходящему электроду сравнения и, в-третьих, избежать большого тока через электрод сравнения. Потенциал, при котором ведут электрохимическую реакцию, выбирают по результатам циклической вольтамперометрии или потенциостати-ческих измерений в условиях стационарности. Весь ток электрохимической реакции протекает через рабочий и вспомогательный электроды, и его величина контролируется амперметром, а сила тока, протекающего через рабочий электрод и электрод сравнения, пренебрежимо мала. В то время как целевая электрохимическая реакция, т. е. окисление, протекает на рабочем электроде, на вспомогательном электроде идет катодная реакция, которая чаще всего представляет собой восстановление растворителя и (или) фонового электролита. В методе ЭКП электродную реакцию проводят, как правило, до тех пор, пока величина силы тока не упадет до некоторого низкого значения, близкого к уровню исходного фонового (остаточного) тока, т. е. пока не израсходуются все исходные электрохимически активные частицы. Затем можно выделить продукты реакции. [c.43]

Потенциал переноса вещества б для обоих тел одинаков и равен 180 единицам. По аналогии с величиной средней удельной теплоемкости с, определяемой как количество тепла, необходимое для изменения температуры единицы массы тела на 1° С при тех или иных неизменных внешних параметрах (объем ил и давление), введем понятие средней удельной массоемкости с [c.53]

Причина, обусловливающая перенос массы, необходимый для распада включения, заключается в следующем [1]. Допустим, что некоторое сечение включения в силу случайных обстоятельств оказалось суженным (рис. 1) так, что его радиус в этом месте rda. Может оказаться, что сжимающее давление в суженном месте окажется большим, чем вдали от него. В этом случае возникнет градиент химического потенциала Vfi ato (/Су — k )ll (а — поверхностное натяжение, к — локальные значения кривизны, со — атомный объем), который обусловит направленный перенос вещества включения от участка, где имеется сужение включения, к цилиндрическим участкам. Этот процесс, сопровождающийся утонением включения, за-верпштся его распадом. Очевидно, при этом необходимо выполнение неравенства кг > ка или [c.111]

Экспериментальные исследования показали, что механизмы твердофазных химических реакций весьма разнообразны, они зависят от свойств и структуры реагирующих тел. Зона твердофазной реакции находится у границы раздела фаз, т. е. на энергетически неоднородной поверхности, в активных точках которой и начинается взаимодействие. Чем мельче зерна порошкообразной смеси, тем интенсивнее диффузия атомов или ионов по их поверхности. Перенос вещества через границу раздела твердых фаз связан с преодолением сопротивления потоку массы — на границе имеется разность химических потенциалов компонентов. По мере накопления продукта реакции увеличивается толщина его слоя, покрывающего реагирующее зерно, и растет диффузиойное сопротивление этого слоя. Скачок же химического потенциала на границе уменьшается. [c.343]

В связи с тем что в полностью необратимой системе коэффициент переноса а<С1, на увеличение скорости катодной реакции расходуется только часть изменяющегося электродного потенциала. Это приводит к искажению вольт-амперпых кривых. При достаточно большом отрицательном потенциале значение Окисл] на поверхности электрода становится пренебрежимо малым при таком потенциале ток может быть ограничен диффузией и сила тока прямо пропорциональна концентрации вещества в массе раствора. Таким образом, необратимые волны можно использовать для количественных опытов при условии, что сила тока измеряется при значениях потенциала, при которых ток контролируется диффузией. [c.443]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология