Пирометаллургические расплавы в железоуглеродистых расплавах применительно к газовой плавке металла. Черный А.А. - 4 стр.

       1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ
     РАСТВОРЕНИИ УГЛЕРОДА В ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ РАСПЛАВАХ

       1.1. Т е п л о в ы е э ф ф е к т ы р а с т в о р е н и я у г л е р о д а
            в железоуглеродистых расплавах

       При переходе частиц из твердой фазы в раствор энтропия системы увеличива-
ется вследствие разупорядочения системы в целом. Исходя из термодинамических за-
кономерностей, изменение энтропии системы может быть определено по уравнению
                                                ΔH T0 − ΔGT0
                                           ΔS =
                                              0
                                              T              ,                    (1)
                                                     T
где ΔH T0 - значение молярной энтальпии системы при температуре Т, Дж/моль; ΔGT0 -
свободная энтальпия (энергия Гиббса), Дж/моль.
       Подобно этому изменение энтропии процесса растворения, как и любого дру-
гого процесса, будет представлять собой разность энтропий конечного и исходного
состояний.
       Рассмотрим растворение углерода с позиций изменения теплосодержания или
энтальпии расплава. Например, изменение теплоемкости реагирующей системы ΔС р

рассчитывают как разность между суммарной теплоемкостью конечного и исходного
состояний:

                           ΔС р = ∑ ni (C pi )пр. р. − ∑ ni (C pi )исх.в. ,
                                     n                    n
                                                                                  (2)
                                    i =1                 i =1


где п – количество реагирующих веществ; индексы «пр.р.» и «исх.в.» соответственно
означают «продукты реакции» и «исходные вещества».
       Удельная теплоемкость сплавов может быть рассчитана по уравнению:

                                           Cp =
                                                   ∑ (% X )C
                                                          i     pi
                                                                     ,            (3)
                                                      100
где X i - молярная доля элемента в сплаве, %;
   C pi - молярная теплоемкость отдельных составляющих сплава Дж/(моль · К).

       Теплоемкость зависит как от состава вещества, так и от температуры. Значе-
ния теплоемкости приводятся в справочниках термодинамических величин.
       Изменение теплосодержания добавки с углеродом определяется как:
                                              T2

                                    Qi = ni ∫ ΔC pi dT = ΔH i ,                   (4)
                                              T1




                                                     4