Файл: Термодинамические свойства паров калия и натрия при высоких температурах (сборник статей), 1964. - 52, [2] с.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 40

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Значения термодинамических функций чистых компонентов на моль газа рассчитывались по известным формулам стати­ стической физики:

для энтальпии

 

„ г _ я 0 = е т , | + |

 

(9)

для энтропии компонентов

 

 

 

Sr = R

, (2тxm kTf'kT ,

- J + l n Q + T

c?In Q

. ( 10)

In — щ — +

dT

для энтропии электронов

 

 

 

 

Se = R - р*т.ЬГ)%кТ

5/

( П )

 

h?p

 

2 _

 

Энтропия чистых компонентов рассчитывалась без учета спина ядра, энтропия электронного газа с учетом спина элект­ рона, для теплоемкости при постоянном давлении тяжелых компонентов

= /?

Q . Q :

( 12)

Q

Q

 

 

Теплоемкость электронного газа

при постоянном

давлении

может быть определена по формуле

 

 

 

5

(13)

 

Сре — ~2%

Теплоемкость при постоянном объеме

cv = cp — R.

(14)

Во всех приведенных формулах

кал

R = 1,98726

моль град

8


В качестве начального состояния при вычислении абсолют­

ных значений Нт —# 0 было

принято

состояние

компонентов

в газообразной

фазе при 0°К-

Значения Н0

приведены в

табл.

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

тп

кал

гп

гг

кал

тп

кал-

Дэ моль

Д»

моль

Дэ моль

 

 

 

Na

25920

Na+4

5169340

к + з

1910790

Na+

144440

К

21710

К+4

3315630

Na+2

1235400

К +1

121820

К+5

5236970

Na+3

2888250

к + 2

855660

К+е

7537430

Предварительный расчет показал, что в рассматриваемом интервале температур (1000—25000°К) и давлений (1— 105 бар) в смесях калия и натрия реализуется следующий ряд незави­ симых реакций для Na::

Na Z Na+ + e,

Na+ Z Na+2 + e,

Na+2 Z Na+3 + e ,

Na+3 Z Na+4 + ё

и для калия:

К- К+ + ё,

К+ ^ К +2+ ё ,

К+2- к +3+ ё ;

к + 3 ^ к + 4 + -

к+4- к +5+ ^

к+5-.к + б+ -

Для расчета K s“ и Ks этих реакций (индекс указывает номер реакции) использовалась формула

9



 

 

 

_I_s

 

/^(Na.K) _

2(2те me) k T»/a Qs+I

T

(15)

Ks -------

¥ ----

T - Q - e

 

Значения Is для указанных реакций с участием Na и К приве­ дены в табл. 4.

 

Т а б л и ц а 4

Реакции с участием Na

Реакции с участием К

5

Is

5

 

Is

1

59 639

1

 

56 373

2

548 958

2

 

369 260

3

831 697

3

 

530 932

4

1 147 822

4

 

706 902

 

 

5

1

966746

 

 

6

157 565

Расчет по приведенным соотношениям

был проведен для

всех компонентов паров калия и натрия в интервале темпера­ тур от 1000 до 25000°К и интервале давлений от 1 до 105 бар.

Результаты расчета <3ЭЛ, Ят —Н0 и ср представлены на рис. 1 —10. Рассчитанные значения энтальпии Я х—Я 0 и энтро­ пии S для давления р = 1 бар сведены в табл. 5—8.

10


Рис. 2

11

1нт ио)//а®; моль

Рис. 3

13

s 'эиа

i

!

»

(нт h0)-10 7M0M

Рис. 6

>t

О)

Рис. 7

Рис. 8

оо

Рис. 9

Рис. 10