Количество членов в правой части уравнения (3.18) должно соответствовать числу индивидуальных компонентов, изменивших в аппарате (в ходе процесса) свое фазовое состояние.
Аналогично рассчитывается расход теплоты на те физические процессы, которые идут с поглощением теплоты (Q/ф): десорбция газов, параообразование, плавление, растворение и т.п. Тепловые эффекты химических реакций могут быть рассчитаны на основе теплот образования или теплот сгорания веществ, участвующих в реакции. Так, по закону Гесса тепловой эффект реакции определяется как разность между теплотами образования всех веществ в правой части уравнения и теплотами образования всех веществ, входящих в левую часть уравнения.
Например, для модульной реакции: А + В = D + F + qp изобарный тепловой эффект будет:
q0p = qобрD + qобрF – (qобр А + qобр В) (3.19)
Изобарные теплоты образования из элементов различных веществ q0обр (или - DН0) приведены в справочниках физико-химических, термохимических или термодинамических величин. При этом в качестве стандартных условий приняты: температура 250С, давление 1,01 × 105 Па и для растворенных веществ концентрация 1 моль на 1 кг растворителя. Газы и растворы предполагаются идеальными.
Тепловой эффект реакции также равен сумме теплот образования исходных веществ за вычетом суммы теплот образования продуктов реакции:
DН = S (DНобр)исх- S (DНобр)прод (3.20)
Для определения зависимости теплового эффекта реакции от температуры применяют уравнение Нернста:
qp = q0p + Da0T ± 1/2 Da1T2 ± 1/3 Da2T3 (3.21)
где Dа0, Dа1 и Dа2 – разности соответственных коэффициентов уравнения для продуктов реакции и исходных веществ. Значения этих коэффициентов для отдельных реакций приведены в различных справочниках.
Подвод теплоты в аппарат Qп можно учитывать по потере количества теплоты теплоносителем, например, греющей воды (GВ, СВ)
Qп = GВсВ (tнач – tкон) (3.22)
пара
Qп = Gr (3.23)
или же по формуле теплопередачи через греющую стенку:
Qп = kтF(tг – tх)t (3.24)
где kт – коэффициент теплопередачи; F – поверхность теплообмена; tr – средняя температура греющего вещества (воды, пара и т.п.); tх – средняя температура нагреваемого (холодного) вещества в аппарате; r – теплота испарения; t - время.
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 378;