химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

ражающее зависимость S = f (Т)

7 л т 7 7 7 '

S? = j

2-300

1.67-10» . 1,67-10»

— (192,5 — 29,8-2,31g 300 — 25,48- 10"s-300 +

2-400

1,67-10»

+ -J73Tj0-2-)(400 — 300) = —71341,2 + 50928,2+ 11 910— 8940 —2040+ 1147— — 209 + 279 —(192,5—169,5 — 7,44 + 0,928) 100= —19916 Дж/моль.

21. Рассчитайте давления, при которых графит и алмаз находятся в равновесии для интервала температур 298—4000 К. При расчете используйте следующие данные для равновесия С (графит) З= С (алмаз):

Т. К Дж/моль 4S", ДжЯг-К» ДО". Дж/моль ЬС'р. Дж/(г-К)

298 1400 18 967,3 -3,364 -4,853 2903,7 2,602 0,418 —1,92 —1.90

— JS _

2 2Ta

S» =a In 7- a In 74+ 6 7-6 7t -4- — T2 — — T\ —

— 1 + S° = lalnT + bT2тг 2T\ Ti {

+ (s- „ In Tl-b П -f П + -Јr). Изменение энергии Гиббса с температурой определяется соотношет, т, с т,

G«r~G«Ti= -of In Г AT- b TAT -f 7d7' +

Tt T, T,

ьт\ ьт\

= — a Г2 In Тг + a In 7i + a Tt-a 74+ Л- -ЈL -f -a 1» 7,-6 П --IL ) (74—74).

T 2 3 2Г2 27, I r' 2 2Г? /

По справочнику [M.] находим a = 29,80; b = 25,48-10~8; с = 0;

с' = — 1,67-105 Дж/(моль-К). Тогда изменение" энергии Гиббса от

температуры будет равно

G» —GJ. =—29,80-2,31g 400 + 29,80-300-2,3Ig 300 +

25,48-10-» „„„ 25,48-10-»

+ 29,8-400- 29,8.300- 4002 + 300» —

Решение. Отрицательные значения AS0 и AV показывают, что изменение температуры не благоприятствует, а повышение давления благоприятствует превращению графита в алмаз. Для расчета равновесных давлений при высоких температурах используем зависимость ДДцрввр = / (Р, Т). Для этого представим AGpiT как сумму трех слагаемых:

AGp т =AGJ.i + AG2 + AG3,

где AGJ-, — изменение энергии Гиббса при переходе графита в алмаз при 1,0133-10» Па и температуре 7\; AG2— изменение AG за счет повышения температуры от 74 до Т2 при 1,0133-106 Па; AG,— изменение AG за счет повышения давления от 1,0133-10* Па до Р при Т = = 7"2. Приведенные данные относятся к Т < 1400 К, поэтому принимаем 7\ — 1400 К и вычисляем AG?400. Для этого используем уравнение (VII. 21);

ДО°100 = ДЯ°9в — 1400AS29„ — 1400Д аМ, Да = ДС» 298; М = 0,7595

И

Д G»= 1896,6— 1400 ( —3,364) —1400-0,7595 ( — 2,602) =.9372,16 Дж/моль.

Значение AGP вычисляем по уравнению (VI 1.25), допустив, что AGP = AGp. 14оо=const. Тогда

AG2 = (ACJ,-AS»40(|) (Г —1400) —ДС» Г 2,31g (Г/1400).

Значение AG3 вычисляем по» уравнению (VII.31), приняв AV = = const = AVltm. Тогда AGS = AV(P — 1) 0,10133- Ю"2 и зависимость AG = / (Р, Т) принимает видАСр Т 2,3 lg ?

доЛ1. = до}4П0+(дсд-дя;400) (г-иоо)+ 0,10133-10-2 ДУ (Р— IV.

1400

86

87

После подстановки чисел получаем

AGP т =9372,16 + 4,435 (Т— 1400) + 0,962 Т lg —19,20-10-» P.

При равновесии AGPTR = 0; это условие используется для расчета равновесного давления Р. Объединим результаты расчета AG?- И Р:

Т, К 298 1400 2400 3400 4000

40?, Дж .... 2903,7 9372,2 14346,9 19501.6 22656,4

Р-Ш-ч, Па . . . 15,3 49,35 75,7 102,90 119,57

Таким образом, алмаз более устойчив, чем графит, в области низ ких температур и высоких давлений.

ЗАДАЧИ

1. Идеальная машина Карно, работающая в интервале температур от' 200 до 300 К, превращает в работу теплоту, равную 83,8 Дж. Какое количество теплоты отдано резервуару при 200 К?

2. Какое количество теплоты будет превращено в работу идеальной машиной Карно, работающей при температуре между 200 и 100 К, если она получит при 200 К столько же теплоты, сколько получает машина в задаче 1 при 300 К? Объясните причину различной величины работы идеальной машины.

3. При начальной температуре 348,К 1 моль Н2 по циклу Карно сначала расширяется до двойного объема изотермически, затем расширяется до учетверенного первоначального объема адиабатически, затем сжимается изотермически до такого объема, чтобы при последующем адиабатическом сжатии вернуться в исходное положение. Вычислите работу каждой части цикла и КПД цикла (у = 1,4).

4. Вычислите изменение энтроп

страница 33
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Сборник примеров и задач по физической химии" (3.96Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
пройти компьютерные курсы
купить дачный участок, дачу в снт по новой риге
покупка джакузи
вязанные игрушки курсы в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)