Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

24
называется константой равновесия адсорбции, В этой формуле ∆Н
адс
-
теплота адсорбции, которая всегда отрицательна, а
k
адс
и k
дес
есть
константы скорости адсорбции и десорбции.
Примеры решения задач
Задача 1. При атмосферном давлении плотности воды и льда (при
0°С) составляют 1,0 и 0,92 г/см
3
соответственно, а удельная теплота
плавления льда
λ = 333,5 Дж/г. Можно ли зарегистрировать изменение
температуры плавления льда при повышении давления до
10 атм с
помощью термометра, если его точность равна
± 0,1 К?
Решение. По уравнению Клапейрона-Клаузиуса
λ
)(
твж
VVT
d
P
dT
−⋅
=
.
Вследствие несжимаемости воды и льда можно считать, что
(V
ж
- V
тв
)
не зависит от давления. Величину λ удобно выразить в единицах
л
.
атм/г.
1л
.
атм = 101,3 Дж: λ =
333 5
101 3
,
,
= 3,29 л
.
атм/г.
Тогда при 0°С
атмК
гатмл
смгсмг
K
dP
dT
/
3
/
3
/
3
/
102,7
29,3
92,0
1
1
1
273
−
⋅
⋅−=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−⋅
=
.
При давлении
10 атм ∆T ≈ – 7,2
.
10
–3
(10 – 1) = – 0,065 К, что
меньше, чем погрешность термометра.
Задача 2. Определить число степеней свободы (вариантность)
системы:
А
тв
+ раствор А жидкости В. Как изменится вариантность
системы, если она находится в равновесии со своей газовой фазой?
Изменится ли вариантность системы, если в растворе вещество
А
частично распадается на ионы
X
+
+ Y
–
?
Решение. При определении вариантности равновесной системы,
включающей только конденсированные фазы, правило фаз следует
записывать в виде: 
 называется константой равновесия адсорбции, В этой формуле ∆Надс -
теплота адсорбции, которая всегда отрицательна, а kадс и kдес есть
константы скорости адсорбции и десорбции.


                      Примеры решения задач

     Задача 1. При атмосферном давлении плотности воды и льда (при
0°С) составляют 1,0 и 0,92 г/см3 соответственно, а удельная теплота
плавления льда λ = 333,5 Дж/г. Можно ли зарегистрировать изменение
температуры плавления льда при повышении давления до 10 атм с
помощью термометра, если его точность равна ± 0,1 К?
    Решение. По уравнению Клапейрона-Клаузиуса

          dT T ⋅(Vж −Vтв )
             =             .
          dP       λ
Вследствие несжимаемости воды и льда можно считать, что (Vж - Vтв)
не зависит от давления. Величину λ удобно выразить в единицах
л.атм/г.
                                          333,5
          1л.атм = 101,3 Дж:     λ=       101,3   = 3,29 л.атм/г.
Тогда при 0°С

                      ⎛ 1                 1  ⎞
               273K ⋅⎜⎜        3
                                  −          ⎟
                                            3⎟
          dT          ⎝ 1г / см 0,92г / см ⎠ = −7,2 ⋅10 − 3 К / атм
             =                                                        .
          dP             3,29 л ⋅ атм / г
                                      .      –3
При давлении 10 атм ∆T ≈ – 7,2 10                 (10 – 1) = – 0,065 К, что
меньше, чем погрешность термометра.

     Задача 2. Определить число степеней свободы (вариантность)
системы: Атв + раствор А жидкости В. Как изменится вариантность
системы, если она находится в равновесии со своей газовой фазой?
Изменится ли вариантность системы, если в растворе вещество А
                              +    –
частично распадается на ионы X + Y ?

     Решение. При определении вариантности равновесной системы,
включающей только конденсированные фазы, правило фаз следует
записывать в виде:

                                   24

Страницы