САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Практический материальный баланс дополнительно учитыва­ет исходное сырье и готовую продукцию, вспомогательные мате­риалы, катализаторы, растворители, все побочные реакции и т.д., так как на основе такого баланса определяются расходные коэф­фициенты и экономические показатели процесса: затраты на сы­рье и материалы, себестоимость продукции и т.д. При составле­нии баланса учитываются отдельно все потоки, входящие в аппа­рат и выходящие из него.

1.5. Термодинамические характеристики химических реакций

В самом широком смысле термодинамика — это наука о преоб­разовании энергии. Понятие «энергия» неотъемлемо от движения материи. Движение связано с материей, являясь формой ее суще­ствования, а энергия есть мера движения материи. Факт взаимно­го превращения различных форм движения материи при сохране­нии количества этого движения является содержанием закона со­хранения и превращения энергии.

При проектировании ХТП важное место занимают термодина­мические расчеты химических реакций. Они позволяют сделать заключение о принципиальной возможности данного химическо­го превращения, предварительно выбрать условия проведения процесса, определить равновесный состав продуктов, рассчитав теоретически достижимые степени превращения исходных веществ и выходы продуктов, а также энергетические эффекты (теплота реакции, теплота изменения агрегатного состояния и т.д.), что необходимо для составления энергетических балансов и опреде­ления энергетических затрат.

Химическая термодинамика позволяет полностью описать со­стояние системы с помощью четырех наблюдаемых параметров состояния: состава, давления, температуры и объема. Из них пер­вые три — интенсивные свойства системы, т. е. не зависят от ее массы. Объем — экстенсивное свойство, зависящее от массы (ко­личества) вещества.

Для чистого гомогенного вещества состав постоянен. Три ос­тальных параметра взаимосвязаны. Поэтому для описания состоя­ния системы необходимо определить только два из них: напри­мер, давление Ρ является некоторой функцией температуры Τ и объема V:

Следовательно, при различных Τ и V значение Ρ можно опре­делить из математического соотношения — уравнения состояния, например из уравнения Менделеева—Клапейрона:

где т — масса вещества, г; Μ— молекулярная масса вещества, г/моль; R — универсальная газовая постоянная [8,314 Дж/(моль · К)].

Теоретическое соотношение выведено для идеальных газов. Оно не является справедливым для всех случаев. Состояние идеального газа — гипотетическое состояние, достигаемое для реального газа только при малых давлениях, когда взаимодействие между моле­кулами газа слабо. В первом приближении многие реальные газы при давлении, меньшем или равном 0,1 МПа (=1 атм.), можно рассматривать как идеальные и определять их параметры состоя­ния, пользуясь уравнением (1.40).