ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
13
Гетерогенные системы. Понятие фазы, компонента, степени
свободы. Правило фаз Гиббса и его вывод.
Двухкомпонентные системы. Различные диаграммы состояния
двухкомпонентных систем и их анализ на основе правила фаз. Сис-
темы, образующие твердые растворы, химические соединения с
конгруэнтной и инконгруэнтной точкой плавления. Эвтектическая и
перетектическая точки.
Законы химического равновесия. Различные виды констант
равновесия и связь между ними. Уравнение изотермы химической
реакции. Уравнение изобары и изохоры химической реакции. Прин-
цип смещения равновесия.
Основные понятия химической кинетики. Определение скоро-
сти реакции. Определение константы скорости и порядка реакций.
Молекулярность элементарных стадий.
Кинетика сложных реакций. Принцип независимости элемен-
тарных стадий. Методы составления кинетических уравнений. Об-
ратимые реакции первого порядка. Параллельные реакции. После-
довательные реакции на примере двух необратимых реакций перво-
го порядка.
Кинетический анализ процессов, протекающих через образо-
вание промежуточных продуктов. Принцип стационарности Бо-
денштейна. Область его применения.
Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-
Гоффа. Уравнение Аррениуса и его термодинамический вывод. Оп-
тимальная энергия активации и ее определение на основе экспери-
ментальных данных.
Развитие представлений о строении растворов электролитов
(Т. Гротгус, М. Фарадей, С. Аррениус). Значение теории Аррениуса.
Недостатки этой теории. Теория Дебая и Гюккеля.
Удельная и эквивалентная электропроводности. Числа перено-
са и методы их определения. Подвижности ионов и закон Кольрау-
ша. Зависимость подвижностей, эквивалентной электропроводности
и чисел переноса от концентрации в рамках теории Дебая–Гюккеля–
Онзагера. Физический смысл электрофоретического и релаксаци-
онного эффектов. Эффекты Вина и Дебая–Фалькенгагена. Особые
случаи электропроводности растворов электролитов.
Понятие электрохимического потенциала и условие электро-
химического равновесия на границе раздела фаз. Равновесные элек-
14
трохимические цепи и их ЭДС. Формула Нернста и уравнение Гиб-
бса–Гельмгольца. Применение метода ЭДС для определения тер-
модинамических величин химических реакций.
Раздел 5. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
При подготовке к экзамену следует обратить особое внима-
ние на использование химической технологией достижений есте-
ственных наук (физики, физической химии, в том числе химической
кинетики и химической термодинамики), на знание основных зако-
нов и необходимость анализа размерностей при написании мате-
матических выражений.
При анализе работы реакторов учитывать влияние на хими-
ческую реакцию процессов тепло-массообмена, гидродинамики по-
токов. Технология конкретных химических производств предпола-
гает следующий порядок изложения: назначение процесса, основ-
ные химические реакции, условия процесса, сырье и продукты, обос-
нование выбора реактора, оптимизация условий проведения процес-
са, показатели эффективности процесса, принципиальная техноло-
гическая схема и ее анализ с точки зрения реализации основных тех-
нологических принципов построения ХТС.
Химическое производство как сложная система. Иерархиче-
ская структура технологических систем. Интегральные уравнения
баланса материальных и энергетических потоков в технологических
системах. Технологические и экономические критерии эффективно-
сти функционирования химико-технологических систем (ХТС).
Обобщенное уравнение переноса субстанций. Конкретные ча-
стные формы дифференциальных уравнений баланса массы, энер-
гии и импульса. Характеристика коэффициентов переноса. Анало-
гия процессов переноса.
Режимы движения сплошных сред в каналах. Расчет профиля
скорости, расхода жидкости и перепада давления в канале. Устрой-
ства, обеспечивающие движение жидких сред.
Тепловые процессы в химической технологии: назначение и
характеристика. Тепловой баланс. Основное уравнение теплопере-
Гетерогенные системы. Понятие фазы, компонента, степени трохимические цепи и их ЭДС. Формула Нернста и уравнение Гиб-
свободы. Правило фаз Гиббса и его вывод. бса–Гельмгольца. Применение метода ЭДС для определения тер-
Двухкомпонентные системы. Различные диаграммы состояния модинамических величин химических реакций.
двухкомпонентных систем и их анализ на основе правила фаз. Сис-
темы, образующие твердые растворы, химические соединения с
конгруэнтной и инконгруэнтной точкой плавления. Эвтектическая и Раздел 5. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
перетектическая точки. И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Законы химического равновесия. Различные виды констант
равновесия и связь между ними. Уравнение изотермы химической При подготовке к экзамену следует обратить особое внима-
реакции. Уравнение изобары и изохоры химической реакции. Прин- ние на использование химической технологией достижений есте-
цип смещения равновесия. ственных наук (физики, физической химии, в том числе химической
Основные понятия химической кинетики. Определение скоро- кинетики и химической термодинамики), на знание основных зако-
сти реакции. Определение константы скорости и порядка реакций. нов и необходимость анализа размерностей при написании мате-
Молекулярность элементарных стадий. матических выражений.
Кинетика сложных реакций. Принцип независимости элемен- При анализе работы реакторов учитывать влияние на хими-
тарных стадий. Методы составления кинетических уравнений. Об- ческую реакцию процессов тепло-массообмена, гидродинамики по-
ратимые реакции первого порядка. Параллельные реакции. После- токов. Технология конкретных химических производств предпола-
довательные реакции на примере двух необратимых реакций перво- гает следующий порядок изложения: назначение процесса, основ-
го порядка. ные химические реакции, условия процесса, сырье и продукты, обос-
Кинетический анализ процессов, протекающих через образо- нование выбора реактора, оптимизация условий проведения процес-
вание промежуточных продуктов. Принцип стационарности Бо- са, показатели эффективности процесса, принципиальная техноло-
денштейна. Область его применения. гическая схема и ее анализ с точки зрения реализации основных тех-
Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант- нологических принципов построения ХТС.
Гоффа. Уравнение Аррениуса и его термодинамический вывод. Оп-
тимальная энергия активации и ее определение на основе экспери- Химическое производство как сложная система. Иерархиче-
ментальных данных. ская структура технологических систем. Интегральные уравнения
Развитие представлений о строении растворов электролитов баланса материальных и энергетических потоков в технологических
(Т. Гротгус, М. Фарадей, С. Аррениус). Значение теории Аррениуса. системах. Технологические и экономические критерии эффективно-
Недостатки этой теории. Теория Дебая и Гюккеля. сти функционирования химико-технологических систем (ХТС).
Удельная и эквивалентная электропроводности. Числа перено- Обобщенное уравнение переноса субстанций. Конкретные ча-
са и методы их определения. Подвижности ионов и закон Кольрау- стные формы дифференциальных уравнений баланса массы, энер-
ша. Зависимость подвижностей, эквивалентной электропроводности гии и импульса. Характеристика коэффициентов переноса. Анало-
и чисел переноса от концентрации в рамках теории Дебая–Гюккеля– гия процессов переноса.
Онзагера. Физический смысл электрофоретического и релаксаци- Режимы движения сплошных сред в каналах. Расчет профиля
онного эффектов. Эффекты Вина и Дебая–Фалькенгагена. Особые скорости, расхода жидкости и перепада давления в канале. Устрой-
случаи электропроводности растворов электролитов. ства, обеспечивающие движение жидких сред.
Понятие электрохимического потенциала и условие электро- Тепловые процессы в химической технологии: назначение и
химического равновесия на границе раздела фаз. Равновесные элек- характеристика. Тепловой баланс. Основное уравнение теплопере-
13 14
