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
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