Определение изобарно изотермического потенциала (энергии Гиббса)




 

Представим исходные термодинамические данные в таблице 3.

Таблица 3

Химический элемент Коэффициенты уравнения кДж/моль ,
a
MgCO3 77,91 57,74 -17,41 -1095,85 65,10
MgO 48,98 3,14 -11,34 -601,49 27,07
CO2 44,14 9,04 -8,54 -393,51 213,66

 

Диссоциация карбоната магния происходит по реакции:

Для определения изобарно-изотермического потенциала нам понадобится рассчитать энтальпию и энтропию реакции:

Энтальпия рассчитвается по формуле:

Энтропия равна:

Изобарно-изотермический потенциал (энергия Гиббса), при температуре 298 К равен:

Найдем изобарно-изотермический потенциал при температурах 350 0С, 500 0С,

650 0С и 800 0С.

Рассчитаем коэффициенты уравнения

Итого

Рассчитаем энтальпию реакции при температуре 350 0C(623 К) исходя из формулы изобарной теплоемкости вещества и уравнения Кирхгофа:

 

Абсолютная энтропия реакции при определенной температуре равна:

 

Аналогично производятся расчеты для температур 500 0C (773 K), 650 0C (923 K) и 800 0С (1073 К).

Результаты представлены в таблице 4.

 

Таблица 4.

T, К , кДж/моль , кДж/моль*К , кДж/моль , кДж/моль*К , кДж/моль
  15,21 -0,04556 -247000 100,85 175,63 -7366,7 175,51 -7476
  -14703,5 171,7 -14836,2
  -24064,4 167,4 -24218,9
  -35461 162,8 -35635,7

 

 

2.4 Построение графика зависимости T=f(∆G)

 

Рис. 2. График зависимости T=f(∆G)

На ход реакции оказывает влияние совокупности двух факторов: фактор изменения энтальпии и фактор изменения энтропии .

 

Существует три возможных комбинации:

1. Реакция протекает в сторону уменьшения энтальпии и увеличения энтропии . В подобных случаях изменение изобарно изотермического потенциала (энергии Гиббса) много меньше нуля . Для таких реакций характерно бурное и необратимое протекание.

2. Один из факторов благоприятен, другой нет: и :

a) Изменение энергии Гиббса отрицательно - реакция протекает, но как правило не полностью до состояния равновесия;

b) Реакция протекает без изменения энергии Гиббса - в данном случае в системе равновесие;

c) Изменение энергии Гиббса положительно - протекает обратная реакция.

3. Оба фактора неблагоприятны: - в данном случае изменение энергии Гиббса много больше нуля. Такой процесс запрещен законами термодинмики.

 

Расчеты для данных температур дают результаты, подходящие под случай 2а.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был определен расход воздуха, объем продуктов сгорания и вычислен изобарно-изотермический потенциал (энергия Гиббса) при температурах 350, 500, 650, 800 0С. Построена графическая зависимость T=f(∆G), из которой наглядно видно, что изменение энергии Гиббса отрицательно - реакция протекает, но, как правило, не полностью до состояния равновесия.

Список используемой литературы

1. Д.А. Диомидовский «Металлургические печи цветной металлургии», 1970;

2. А.А. Равдель, А.М. Пономарева «Краткий справочник физико-химических величин», 2003;

3. В.В. Нащокин «Техническая термодинамика», 1975;

4. В.Н. Зубарев «Практикум по технической термодинамике», 1986.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: