Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Аналогично рассчитывают :

Задача 1.3.4

Рассчитайте изменение энтальпии для NaOH в интервале температур 298 – 1000, используя истинные значения теплоемкостей. Сравните полученные результаты с результатами расчета по средним теплоемкостям.

Решение.

Расчет будем вести по формуле (1.5)

В соответствии с данными справочника [1]:

С_р(тв) = 7,34 + 125 х 10^-3Т + 13,38 х 10⁵/Т², ^Дж/_{моль К}

= 6,36 ^кДж/_моль

С_р(жидк) = 89,58 – 5,86 х 10^-3Т, ^Дж/_{моль К},

Тогда:

и после интегрирования:

Результаты расчета представим в таблицах:

Сравнение результатов расчета по средним значениям C_p (Т₁, Т₂) и истинным значением теплоемкости показывает, что результаты практически не различаются. Поэтому при наличии данных о средних теплоемкостях расчеты можно проводить по этим данным.

Рассчитаем теперь :

 + Н_пл +(Н_т – 595)

и результаты сведем в таблицу

Задача 1.3.5

Найдите уравнение зависимости и постройте график F(T) для Na₂Si₂O₅.

Рассчитайте, используя полученные уравнения значения для 298 Т 2000.

Решение.

Необходимые справочные данные найдем в [1]

Проанализировав справочные данные, приходим к выводу, что уравнение, выражающее зависимость энтальпии от температуры в интервале 298 – 2000 К имеет вид:

После подстановки значений параметров уравнений и интегрирования получим:

График зависимости F(T) представлен на рис.

Рис.

Значения , рассчитанные по полученным уравнениям, представим в виде таблицы.

Задача 1.3.6

В каких температурных интервалах средняя теплоемкость С_р (Т₁, Т₂) на примере Na₂Si₂O_5.

Решение.

В соответствии с (1.8)

,

где С_р = a + bT + c /T²

После интегрирования и элементарных преобразований получим:

Коэффициенты уравнения С_р = F(T):

Анализ приведенных уравнений показывает, что требуемое условие будет соблюдаться в том случае, когда истинная теплоемкость не зависит от температуры (Тривиальный случай не рассматривается).

В нашем случае это условие соблюдается в области температур существования (тв) 951-1147 К где Дж/ и в области существования (жидк) 1147-2000 К, но где Дж/ .

Задача 1.37

Определите объемную и удельную плотности аккумулируемой тепловой энергии при нагревании воды от 0 до . Обсудите недостатки такого способа аккумулирования тепла.

Решение.

При нагревании веществ от температуры до затрачивается, а, следовательно, аккумулируется теплота, которая может быть рассчитана по уравнению:

где , и для жидкой воды в интервале температур 273-373К [i].

Тогда:

И

Считая плотность жидкой воды кг/ , определим число молей в 1 как моль/ . Тогда объемная плотность аккумулируемой тепловой энергии равна:

И, подставив полученные значения:

Удельная плотность аккумулированной тепловой энергии [Кдж/кг] будет собственно равна Кдж/кг. Сравним полученный результат с результатом на основе среднего значения теплоемкости .

Рассчитаем вначале среднее значение теплоемкости жидкой в исследуемом интервале температур:(1.)

Подставляя значения коэффициентов уравнения , получим:

и Дж/

Тогда Кдж/моль

и Мдж/ ;

Различие между точным и приближенным решением не превышает 1%. Недостатком такого способа аккумулирования является отсутствие возможности использовать преимущества теплоснабжения при постоянной температуре.

Задача 1.38

Известен экологически чистый способ теплового аккумулирования, основанный на использовании теплоты фазового перехода плавление-кристаллизация. Во время плавления температура вещества остается постоянной до расплавления всей массы вещества.

При охлаждении имеет место обратный процесс – кристаллизация с выделением аккумулируемой теплоты.

Обычно процесс проводят в области температур таких, что К, что обеспечивает постоянство температуры при отборе аккумулируемой теплоты.

Рассчитайте удельную и объемную плотности аккумулированной тепловой энергии в интервале температур - , для гексагидрата нитрата никеля и додекагидрата сульфата аллюминия-аммония . Необходимые для расчета данные приведены в таблице.

Решение.

Отметим прежде всего, что до 120С теряет 5 молекул и при 200С 6 молекул, а разлагается при Т>140С. Поэтому в исследуемом интервале температур химические превращения отсутствуют.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)