Визначення ізобарно ізотермічного потенціалу (енергії Гіббса)

Дисоціація карбонату магнію відбувається по реакції:

Для визначення ізобарно-ізотермічного потенціалу нам знадобиться розрахувати ентальпію і ентропію реакції:

Ентальпія рассчітвается за формулою:

Ізобарно-ізотермічний потенціал (енергія Гіббса), при температурі 298 К дорівнює:

Знайдемо ізобарно-ізотермічний потенціал при температурах 350 0 С. 500 0 С,

650 0 С і 800 0 С.

Розрахуємо коефіцієнти рівняння

Розрахуємо ентальпію реакції при температурі 350 0 C (623 К) виходячи з формули ізобарно теплоємності речовини і рівняння Кірхгофа:

Абсолютна ентропія реакції при певній температурі дорівнює:

Аналогічно проводяться розрахунки для температур 500 0 C (773 K), 650 0 C (923 K) і 800 0 С (1073 К).

Результати представлені в таблиці 4.

2.4 Побудова графіка залежності T = f (# 8710; G)

Мал. 2. Графік залежності T = f (# 8710; G)

На хід реакції впливає сукупності двох факторів: фактор зміни ентальпії і фактор зміни ентропії.

Існує три можливих комбінації:

1. Реакція протікає в сторону зменшення ентальпії і збільшення ентропії. У подібних випадках зміна ізобарно ізотермічного потенціалу (енергії Гіббса) багато менше нуля. Для таких реакцій характерно бурхливий і необоротне протікання.

2. Один з факторів сприятливий, іншої немає: і:

a) Зміна енергії Гіббса негативно - реакція протікає, але як правило в повному обсязі до стану рівноваги;

b) Реакція протікає без зміни енергії Гіббса - в даному випадку в системі рівновагу;

c) Зміна енергії Гіббса позитивно - протікає зворотна реакція.

3. Обидва чинники несприятливі: - в даному випадку зміна енергії Гіббса багато більше нуля. Такий процес заборонений законами термодінмікі.

Розрахунки для даних температур дають результати, які підходять під випадок 2а.

У цій роботі було визначено витрата повітря, обсяг продуктів згоряння і обчислений ізобарно-ізотермічний потенціал (енергія Гіббса) при температурах 350, 500, 650, 800 0 С. Побудована графічна залежність T = f (# 8710; G), з якої наочно видно, що зміна енергії Гіббса негативно - реакція протікає, але, як правило, в повному обсязі до стану рівноваги.

Список використаної літератури

1. Д.А. Діомідовскій «Металургійні печі кольорової металургії», 1970;

3. В.В. Нащокін «Технічна термодинаміка», 1975;

4. В.Н. Зубарєв «Практикум з технічної термодинаміки», 1986.