Новости Словари Конкурсы Бесплатные SMS Знакомства Подари звезду
В нашей
базе уже
59876
рефератов!
Логин

Пароль

Термодинамические характеристики расплавов на основе железа

Термодинамические характеристики расплавов на основе железа.
Термодинамические характеристики расплавов на основе железа 1 ТЕРМОДИНАМИКА РАСТВОРОВ



1.1.1 Энтальпия.
Величина равная (E+PV) , часто встречается в термодинамических
расчетах процессов, происходящих в системах при постоянном давлении; её
обозначают через Н и называют энтальпией и иногда теплосодержанием.
Таким образом,
[pic],
где Е – внутренняя энергия системы;
Р – давление в системе;
V – объем.
Из определения энтальпии следует, что она, подобно энергии, является
функцией состояния системы, так как она выражена через энергию (функцию
состояния) и переменные состояния P и V. Следовательно, изменение энтальпии
для любого термодинамического цикла (циклического процесса) равно нулю.
Если процесс не циклический, то при постоянном давлении изменение
энтальпии системы равно полученной ею (системой) теплоте:
[pic].
Таким образом, для изобарического процесса обмениваемая между системой
и внешней средой теплота представляет разность между начальной и конечной
энтальпией самой системы и не зависим от пути достижения конечного
состояния системы. Этот вывод следует из уравнения (2) и первоначально
установленного факта, что энтальпия системы является функцией только её
состояния. Следует подчеркнуть, что уравнение (2) применимо только к
системе при постоянном давлении, так как теплота q вообще является не
только функцией начального и конечного состояний, но зависит также от пути
процесса. [2]
1.1.2 Энтропия.
Пусть две системы с термодинамическими вероятностями W1 и W2 образуют
одну сложную систему, для которой термодинамическая вероятность W1+2. Так
как каждый способ, которым осуществляется состояние первой системы, может
сочетаться со всеми способами осуществления второй системы, то общее число
способов, которыми может быть осуществлена сложная система, составляет:
[pic]

Это свойство мультипликативности делает функцию W неудобной для
непосредственных расчетов. [1]

Характеризовать в этом смысле состояние системы оказалось удобнее не
самой вероятностью осуществления данного макросостояния, а величиной,
пропорциональной её логарифму. Эта величина называется энтропией. Энтропия
(S) связана с числом (W) равновероятных микроскопических состояний,
которыми можно реализовать данное макроскопическое состояние системы,
уравнением:
[pic]
где k – коэффициент пропорциональности
Наименьшую энтропию имеют идеально правильно построенные кристаллы при
абсолютном нуле. Энтропия кристалла, в структуре которого имеются какие-
либо неправильности, уже при абсолютном нуле в несколько раз больше, так
как нарушения идеальности могут реализоваться не единственным способом. С
повышением температуры энтропия всегда возрастает, так как возрастет число
способов их расположения. Возрастает она также при превращении вещества из
кристаллического состояния в жидкое и, в особенности, при переходе из
жидкого состояния в газообразное. Изменяется энтропия и при протекании
химических процессов. Эти изменения обычно особенно велики в случае
реакций, приводящих к изменению числа молекул газов: увеличение числа
газовых молекул приводит к возрастанию энтропии, уменьшение – к её
понижению. [4]
Изменение энтропии при различных процессах. Энтропия это функция,
дифференциал которой равен [pic]. Из определительного соотношения:
[pic],
где [pic] - приращение теплоты, следует, что для любого обратимого
процесса, протекающего при постоянной температуре, изменение энтропии
системы:
[pic].
Для процессов, протекающих при постоянных давлении и температуре,
имеем:
[pic].
Для термодинамического вещества, нагретого и охлажденного при
постоянном давлении,
[pic],
где СР - теплоемкость вещества при постоянном давлении; и, следовательно,
[pic]
Точно также при нагреве и охлаждении вещества при постоянном объеме
имеем: [2]
[pic]

Если система изолирована от окружающей среды, то [pic] и,
следовательно, [pic]. Протекание любого самопроизвольного процесса
характеризуется неравенством:
[pic].
Следовательно, в замкнутой системе такие процессы сопровождаются
увеличением энтропии. При равновесии энтропия замкнутой системы остается
постоянной. [1]

1.1.3 Энергия Гиббса.
Термодинамические характеристики реакций включают значения тепловых
эффектов и величины [pic]- стандартного изменения свободной энергии для
соответствующих реакций. [5]
Изменение энергии Гиббса системы является основной термодинамической
характеристикой химической реакции. Для определенности исходные вещества и
продукты реакции принимают обычно находящимися в их стандартных состояниях.
Соответствующую величину и называют стандартной энергией Гиббса химической
реакции [pic]. [6]
Зависимость [pic] от различных реакций от температуры с достаточной
точностью выражается формулой:
[pic]
Коэффициенты М и N для различных реакций приведены в справочной
литературе. Эти коэффициенты определяются на основе обобщения
экспериментальных данных по равновесиям различных реакций. Величины M и N
близки к средним значениям тепловых эффектов ([pic]) и изменения энтропии
([pic]) для соответствующих реакций: [5]
[pic].
В некоторых справочных изданиях приведены не энергии Гиббса веществ
GT , а приведенные энергии Гиббса ФТ , которые связаны с GT соотношением:
[pic] .

Для энергии Гиббса реакции aA+bB=cC+dD , как и для некоторых других
величин, применимо выражение:
[pic]

Согласно второму закону термодинамики, энергия Гиббса при необратимых
процессах может только убывать. Отсюда следует, что [pic] является
критерием направления и полноты протекания реакции между веществами,
взятыми в стандартном состоянии. Реакция может протекать только в том
направлении, которое характеризуется отрицательным значением [pic] , т.е.
реакция всегда идет в направлении снижения энергии Гиббса системы. Если
[pic], то это указывает на равновесие между реагентами в их стандартных
состояниях (реакция не идет). Полнота протекания
Умар.Ш. был тут !!!!!
 
давайте изгоним мат !!!
 
ДОБРОЙ НОЧИ ОТ Ъ
ЛОКИ ИНО
 
ДМК МЭ
 
где инфааа?