ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Направление реакции и мера химического средства из "Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций" Известно, ЧТО за меру химического сродства можно принимать изменение энергии Гельмгольца или энергии Гиббса. Определим изменение этих функций при условии, что начальные концентрации или парциальные давления всех компонентов, участвующих в реакции, равны единице, т. е. концентрации каждого компонента равны 1 кмолю, или парциальные давления каждого компонента равны одной физической атмосфере. [c.132] Значения приращения энергии Гельмгольца и энергии Гиббса при протекании химической реакции определяются разностью между алгебраическими суммами AF и AG образования полученных продуктов реакции и исходных веществ. [c.132] Изменение температуры в большей степени, чем изменение какого-либо другого параметра, влияет на протекание химических реакций. [c.133] Это уравнение носит название изобары химической реакции. [c.133] Из анализа полученных уравнений зависимости константы равновесия от температуры следует, что с повышением температуры константа равновесия увеличивается в процессах, сопровождающихся поглощением теплоты (Q 0), т. е. в эндотермических процессах. В экзотермических реакциях (т. е. когда Q 0) константа равновесия при понижении температуры увеличивается. [c.134] В общем случае влияние на изменение химического равновесия различных факторов (главным образом температуры и давления) подчиняется принципу смещения равновесия (принцип Ле Шателье—Брауна ), рассмотренному выше. [c.134] Уравнения (219) и (220) позволяют определить константу равновесия, если известны Со и константа интегрирования С. Однако определить константы интегрирования теоретическим путем, используя первый и второй законы термодинамики, невозможно, поэтому уравнение в таком виде решить не удается. [c.135] Для вывода уравнения Л ах = ф Т) воспользуемся уравнением константы равновесия (219) и работы в функции от температуры (214). [c.135] Уравнения (221)—(223), так же как и уравнение (219), дают возможность определить при данной температуре максимальную полезную работу реакции, изменение энергии Гельмгольца и энергии Гиббса (или меру химического сродства). При этом нужно знать также А 7 и АЯо и константу интегрирования С. [c.135] Источниками химической энергии, необходимой для получения теплоты с последующим превращением ее в механическую работу в ДВС и других тепловых машинах, являются углеводородные топлива. Процесс преобразования химической энергии топлива в теплоту, происходящий в результате окисления топлива, называется процессом сгорания. [c.136] Основным показателем любой камеры сгорания теплового двигателя является температура продуктов сгорания — температура горения, которая зависит от целого ряда факторов. Для определения температуры горения надо знать состав продуктов сгорания, условия теплообмена с внешней средой, физическую и химическую неполноты сгорания и т. д. [c.136] Прн повышении температуры в камере сгорания интенсифицируется процесс диссоциации продуктов сгорания, на который затрачивается значительная часть теплоты, выделившейся в процессе сгорания топлива. Это необходимо учитывать при определении температуры горения. [c.136] При а 1 смесь называется бедной, при а 1 —богатой. [c.136] Если принять, что в 1 кг топлива содержится массовых долей элементов С , Нт, N , От, а в окислителе Q, Hq, Nq, Oq, то при сгорании углерода в Oj по уравнению С + Оа Oj по массе получим 12,01 + 32 = 44,01 массовых единиц. При сгорании водорода в НаО по уравнению На + 0,50а НаО имеем 2,016 + + 16 = 18,016 массовых единицы. [c.137] Все существующие методы расчета температуры горения основаны на законе сохранения энергии, который можно выразить через соответствующие равенства энтальпий или внутренних энергий исходных веществ (свежей смеси) и продуктов сгорания. [c.138] Рассмотрим простейший случай адиабатного горения хорошо перемешанной топливовоздушной смеси при постоянном давлении и такой температуре, когда диссоциация молекул продуктов сгорания мало заметна. [c.138] Коэффициент использования теплоты в общем случае учитывает потери теплоты вследствие неполноты и несвоевременности сгорания, отдачи тепла в стенки цилиндра, диссоциации и т. д. Он определяется опытным путем при работе двигателя с полной нагрузкой и зависит от типа двигателя, режимов его работы, условий охлаждения, конструктивных особенностей камер сгорания. Ниже приведены значения g для двигателей различных типов. [c.139] Вернуться к основной статье