Серова Ф.Г., Янкина А.А. Сборник задач по термодинамике (Серова Ф.Г., Янкина А.А. Сборник задач по термодинамике.djvu), страница 19

е. увеличение давледя )т с ния для таких реакций ведет к увеличению концентраций образующихся продуктов реакции. Примером служит реакция получения аммиака Хз+ ЗНз 2ХНм Для реакций, у которых ~ т, > 0 (например, прн диссоциации водяного пара), увеличение давления при постоянной температуре приводит к уменьшению количества образующихся веществ. 368. Решение. Обозначим равновесную молярную концентрацию ХНз через х, а отношение равновесных концентраций Нт и Мз через г, тогда с учетом равенства ~ х, = 1 имеем: ! хг(~ 1 Р ,.

(, р —— К„(Т, р). При заданных Т н р зто равенство определяет функцию х(г). Уравнение (1) можно упростить путем извле- 167 чения квадратного корня: О+1' А "!! -.1' (А = сопз!). Из необходимого условия максимума — „, =О получим Ых следующее уравнение для определения х: з Г --2 — =О. и 1+г Отсюда г = 3. Поскольку газы реагируют также в отношении 1:3, то для получения наибольшего выхода аммиака азот и водород надо смешать в отношении 1: 3. 369. Р е ш е н и е.

Если начальные концентрации см не равны равновесным концентрациям со то рассматриваемая система будет приближаться к состоянию равновесия. Для обратимого изохорно-изотермического процесса работа расширения и молей идеального газа при изменении концентрации от с~ до сз удовлетворяет соотношению: А =пКТ !п — '. с, ' Применяя зту формулу к газам, участвующим в реакции, для Аг получим: ч ~Т!п м с с (т; ) О для веществ, получающихся при реакции)'.

С учетом закона действующих масс для максимальной работы найдем: Аг =йТ~!пК, — !пЦс'„ф 371. Решение. По заданным начальным концентрациям вычисляем Ц;, — !О. Так как !пК,)!пЦ салаг, то максимальная работа реакции Аг = А =А (~ ч;=О) положительна. Следова- ~! тельно, рассматриваемая реакция в заданных уело. 158 виях возможна, и ее направление будет характеризоваться увеличением числа молей Н! за счет уменьшения числа молей реагентов Нз и 1,.

373. Решвние. Пусть к моменту химического равновесия прореагировала х-доля моля СО и такое же, очевидно, количество молей НзО. Столько же получится молей СОз и Нь Тогда при равновесии смесь будет иметь следующий состав: Н,Π— (1 — х) молей, СΠ— (1 — х) молей, Нз — х молей, СОз — х молей. С помощью закона действующих масс для х полу.

чим уравнение: х2 — =-1 (1 х)2 У откуда х=0,5. При равновесии всех газов будет по 0,5 моль. '374. он!=5 64. 375. К, =0,629. 376. ~ — ") = Ср, — Сяе 377 Яр (Гз) Яг (Е1) = ~ (ч~Ср, Я+чзСм(У) — чзСр„(1) и — ч,Сг,(г)) сИ, где ч, — абсолютные значения стехиометрических коэффициентов. 378 Яг(Т) =(56623+ 0 94Т+ 2'0 0051Тз 0,74Х р,' 10 Тз) икал/кмоль. У к а з а н и е. Для определения постоянной интегрирования в выражении Я,(Т) надо определить 13р при 17'С с помощью соотношения 4 =От — ЬчйТ.

ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие Основные обозначения Г л а в а 1, Первое мачало термодинамики . . . , . . . 6 3 1. Уравнение состояния . . . , . . . . , . 3 $2. Работа и количество теплоты . . . . . . . 13 $ 3. Теплоемкости и полнтропические процессы . . . 17 $4. Внутренняя энергия . . .

. . . . . . . . 21 Гл а в а П. Второе начало термодинамики......, 26 6 1. Коэффициенты полезного действия тепловых двигателей 26 $2. Метод циклов и его применение . . . . . , . ЗЗ 6 3. Энтропия и ее нзмебтение для различных процессов 36 Г л а в а !11. Характеристические фуннцин, термодинамическое равновесие и фаэовые превращения.....

46 6 1. Характеристические функции . . . . . . . . 4Т 6 2. Условия термодинамического равновесия и фазовые переходы . . . . . . , . . . . . , . 63 6 3. Низкие температуры. Теорема Нернста . . . . 61 $4. Применение термодинамики к химическим процессам . . . , . . . . . . . . . . . . , 64 ?О Ответы и решения Феоктиста Григораеена Серова Анастасии Александровна Янкина СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ТЕРМОДИНАМИКЕ Редактор В. А. Обменмяе. Художественный редактор Г, А.

Алябьева Текннч скнй редактор М. и. Смкзяоея. Корректор Р. Б. Штртмоя Сдано в набор 4701 1075 г, Подписано к яечатн 15!Х И70 г. Формат тхесзуз Вумвгв твп. т 3. Печ л. 5. Условя. л. 540. Уч.-нзд. л. Е1К Тираж 40 тыс. зкз. Цене 21 к. Ордена Трудоього Красного Знамени издательство Просвещение» Государственного комнтетв Совета Мнннстров РСФСР по делам вздательств, поткгрефвн н книжной торговли. Москва, З-й проезд Марьмной рощи, 41. Отпечатано с метрнп Леннкгрвдской твпогрвфнн Еа 2 нменн Евгения Соколовой в областной твпографян управления издательств, полиграфия в княжной торговл» Ивановского облнсиолкомз, г.

Изеново, ул. Типографская, а. Заказ М 70Э7. .