Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Практикум: Навч.посібник
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 7 8 9 10 11 12 13... 212 213 214
|
|
|
|
навпаки, такі реакції, як розкладання карбонатів, потребують для свого перебігу неперервної подачі теплоти ззовні до реактора; вони перериваються, якщо процес нагрівання припиняється. Хімічні реакції, у яких виділяється енергія, називають екзотермічними, реакції, що проходять з поглинанням енергії, ендотермічними. За умови виді-леннятеплоти енергетичним показником реакції є її тепловий ефект. Тепловий ефект хімічної реакції можна розрахувати за теплотами утворення та згоряння. Кількість теплоти, що виділяється за утворення одного моля сполуки з простих речовин, визначають за результатами калориметричних вимірювань і називають теплотою утворення сполуки 2/ (індекс/ з англ. formation). Величина теплового ефекту реакції залежить від природи речовин-учас-ників реакції, їх агрегатного стану, температури та тиску. Для зручності порівняння різних реакцій за величинами їх теплових ефектів останні наводять для так званих стандартних умов температури 298,15 К (25 Т) та тиску, який дорівнює атмосферному (1,013-10^ Нм~^). Термохімічні розрахунки теплоти утворення сполук проводять за параметрами простих речовин у тому агрегатному стані або поліморфній (чи алотропній) модифікації, які є стійкими за стандартних умов. Такий стан речовини приймають за стандартний. Вважають, що теплота утворення простої речовини (А1, Сг, N2, О2 тощо), що перебуває у стандартному стані, дорівнює нулю. Теплота утворення простої речовини у станах, що відрізняються від стандартних, дорівнює теплоті її утворення зі стійкої речовини. При цьому для позначення твердого кристалічного стану ставлять літери скороченого позначення як нижній індекс Ni(^^,.^; також у разі існування алотропної чи поліморфної модифікації її позначають, наприклад Fe,,. В подібний спосіб позначають рідкий стан Ре(^.) чи газовий Н20(^.). Засадничий принцип термохімічних розрахунків полягає у тому, що тепловий ефект реакції залежить тільки від початкового та кінцевого стану системи і не залежить від проміжних стадій процесу (закон Гесса). Важливим практичним наслідком цього закону є правило, згідно з яким тепловий ефект реакції дорівнює різниці суми теплот утворення продуктів реакції і суми теплот утворення вихідних речовин. Обидва сумування проводять з урахуванням кількості молів речовин-учасників реакції згідно з її рівнянням. 7.2.2.6. Основи хімічної терліодинсшіки На відміну від термохімічних розрахунків, у яких додатною вважають теплоту, що виділяється системою, у термодинаміці прийнята зворотна умова: за додатну вважають теплоту, поглинуту системою. Більшість металургійних процесів ведуть за сталого тиску. Тому^якщо під час процесу виконується лише робота розширення, енергетичним показником стану речовини, складовою якого є енергія, що витрачається на подолання зовнішнього тиску, є зміна ентальпії АН: (1.2.4) де Qpтеплота, поглинута системою за сталого тиску. 16 Це рівняння дає можливість визначати зміну ентальпії різноманітних процесів. Під час нагрівання речовини зміна його ентальпії визначається за теплоємністю цієї речовини за сталого тиску: AH = Q=nCpAT, (1.2.5) де п кількість МОЛІВ речовини; Срмольна теплоємність речовини за сталого тиску; Т абсолютна температура. У випадку зміни агрегатного стану речовини та поліморфних перетворень зміна ентальпії дорівнює за величиною, але протилежна за знаком теплоті відповідного фазового переходу (плавлення, кипіння, перетворення з однієї поліморфної модифікації в іншу тощо). Для хімічної реакції, яка проходить за сталого тиску та температури, зміна ентальпії дорівнює її тепловому ефекту, взятому з протилежним знаком. У системах, що не містять газів, зміна ентальпії приблизно дорівнює зміні внутрішньої енергії системи, тому що у процесах, де беруть участь речовини у конденсованому (твердому кристалічному або рідкому) стані, робота розширення є незначною. Ступінь зневпорядкування системи характеризують величиною ентропії Sпараметром, пропорційним до кількості рівноімовірних мікроскопічних станів, якими можна моделювати макроскопічний стан системи. У термодинамічно оборотних процесах (наприклад, плавлення-кристалізація) за сталого тиску зміна ентропії AS пов'язана з теплотою, що поглинається (теплотою утворення), рівнянням _Qj_ т (1.2.6) Найменшу ентропію мають ідеальні кристали при абсолютному нулю. Реальні кристали з відповідними дефектами будови (значніший ступінь знеупорядкування) мають більшу ентропію, тому що порушення досконалості будови кристала можуть реалізуватися різними способами. З підвищенням температури ентропія завжди зростає, оскільки через ангармонійність коливань та збільшення інтенсивності руху часточок, зростає кількість способів їх імовірного розташування (мікростанів системи). Ентропія зростає також при перетворенні кристалічної речовини у рідину, й особливо при переході з рідкого стану в газоподібний. Під час хімічних процесів зміни ентропії особливо значні у випадку реакцій, які супроводжуються зміною кількості молів газів. Збільшення кількості молекул газу збільшує ентропію, а зменшення їх кількості -знижує. Напрям самочинного перебігу процесу визначається сукупністю дії двох чинників: переходом системи до стану з найменшою внутрішньою енергією та досягненням найімовірнішого стану. Перший фактор відтворює зміна внутрішньої енергії (ентальпії); вона проявляється одиаісово пр" веЬс температурах. Чинник досягнення найімовірнішого стану стає тим cильнiш^ш, чим вищою є 17
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 7 8 9 10 11 12 13... 212 213 214
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
