Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




И СГОРАНИЯ

Читайте также:
  1. Работа системы управления расходом топлива в форсажной камере сгорания.
  2. Регулятор расхода топлива в форсажную камеру сгорания (GтФ).
  3. Тема 3 - Двухступенчатые камеры сгорания
  4. Характеристики поршневого двигателя внутреннего сгорания

ПРИБЛИЖЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОТ ОБРАЗОВАНИЯ

ТЕРМОХИМИЯ. ЗАКОН ГЕССА

 

Tермохимия - раздел химии, занимающийся изучением теплот химических реакций, фазовых превращений и др. процессов. Эти данные широко используются при расчетах тепловых балансов процессов и для расчета химического равновесия.

Тепловой эффект химической реакции - теплота, сопровождающая реакцию, при условиях одинаковой температуры исходных веществ и продуктов реакции. Различают Qр = DH и Qv = DU

Qp = Qv + DnRT

Реакции с выделением теплоты называют экзотермическими

DН < 0 Qр>0

Реакции с поглощением теплоты называют эндотермическими

DH > 0 Qp<0

При написании термохимических уравнений реакции указывают агрегатное состояние реагентов и тепловой эффект реакции. За стандартное состояние

принимают состояние абсолютно чистого вещества находящегося при 298°С и при давлении 0,1013 МПа (1атм).

Закон Гесса (1836г.) - если из данных исходных веществ можно получить заданные конечные вещества различными путями, то суммарная теплота на одном каком-нибудь пути равна суммарной теплоте процесса на любом другом пути, т. е. тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояний системы, но не зависит от пути перехода.

Большое практическое значение имеют расчеты тепловых эффектов химических реакций по теплотам образования и сгорания, которые можно найти в справочнике.

Теплота образования вещества - это тепловой эффект образования данного вещества из простых веществ, находящихся в наиболее термодинамически устойчивом состоянии. Обозначается DHf,2980

Ca(т) + С(т) + 3/2 О2 = СаСО3(т) +DН0f.298

Первое следствие из закона Гесса - тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот образования продуктов реакции и теплот образования исходных веществ.

n1A1 + n2A2 = n3A3 + n4A4 + DHx

DHx = n3DHfA3 +n4DHfA4 - n1DHfA1 - n2DHfA2

Теплота сгорания вещества - количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании одного моля вещества до высших окислов при данных условиях.

С6Н6 + 15/2O2 = 6CO2 + 3Н2О + DНС

Второе следствие из закона Гесса - тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот сгорания исходных веществ и теплот сгорания

продуктов реакции

DHx = n1DHcА1 + n2DHcА2 - n3DHcА3 -n4DHcА4

 

 

1.По энергии разрыва связей

DHf = S(nieI)исх + nQCвозг - S(nieI)кон

где e - энергия разрыва связей,QCвозг - теплота возгонки углерода

2.Эмпирическая формула расчета теплоты сгорания органического соединения в газообразном состоянии

DHc298 = - ( 204,2 n + 44,4 m + Σx ) кдж/моль,

где n - число атомов кислорода, необходимое для полного сгорания вещества

m - число молей образующейся воды

Σх - поправка (термическая характериcтика), которая находится по справочнику для различных гомологических рядов

3.Метод тепловых поправок

Расчет строится на основе значений DН0f298 для веществ, лежащих в основе соответствующего гомологического ряда. В эти основные величины вводят поправки на увеличение углеродной цепи, замещение простых связей сложными и т.д.

Порядок расчета

1.Выбирают основное вещество, из которого минимальным числом замещений можно получить структурную формулу соединения. Находят DНf 298 основного вещества.

2.Последовательным введением в основное вещество групп –СН3 строят углеродный скелет рассматриваемого соединения, при этом на каждую группу

- СН3 вносят поправки в основную величину DНf 298.

3.После построения углеродного скелета соединения замещают простые связи сложными и вводят соответствующие поправки.

4.Замещают группировки –СН3 другими группами и вводят соответствующие поправки.

 

1.6 ТЕПЛОЕМКОСТЬ. СВЯЗЬ ТЕПЛОЕМКОСТИ С

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИМИ ФУНКЦИЯМИ

 

Теплоемкостью называют количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 К. Различают удельную и молярную теплоемкости. Также различают истинную и среднюю теплоемкости. Средней молярной теплоемкостью называют отношение количества теплоты, подведенного к одному молю вещества, к разности температур (Т2 – Т1).

С =

Истинной молярной теплоемкостью называют отношение бесконечно малого количества теплоты, которое нужно подвести к одному молю вещества, к бесконечно малому приращению температуры, которое при этом наблюдается

. C =

Q = = C dT

С = CdT

CV = =

DU = CV dT

DU = CV (T2 – T1)

CP= =

DH = CP dT

DH = CP(T2 –T1)

В расчетах Ср определяют по опытным данным для Сv и наоборот. Для этого нужно знать разность теплоемкостей (Cp – Cv).

Cp - Cv = - = + - = = R

Теплоемкость вещества лишь в сравнительно узком интервале температур можно считать независимой от температуры. Вообще говоря, теплоемкость есть сложная функция от температуры и может быть рассчитана лишь квантовомеханически. Практически зависимость теплоемкости выражается с помощью ряда, коэффициенты которого определяются опытным путем.

Ср = а + вТ + с Т2

СV = а + вТ + с`Т-2

 

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ К ПРОЦЕССАМ В ЛЮБЫХ СИСТЕМАХ | УРАВНЕНИЯ КИРХГОФФА

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 404; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.004 сек.