Файл: Гинзбург И.П. Пограничный слой смеси газов учеб. пособие.pdf

но uj

уравнения

состояния следует,

что

р =Zpi = ро+2pi -

' X , ) R T = C ' R T I I

i - 2 ^ ) = C , R T ( l + 2 j ~

) .

Теда

K,=

j r p - P -

( ’ -Го)

Выражение

для

константи равновесия

Кр следует

полу­

ча ть,

используя

статистические

суммы.

В

случае

одаокра тн ой

ионизации

К р "

9

где

р 0

и

gt

-

статистические

веса

молекул

и ионов,

Е-о-

анергия ионизации,

по

-

масса атома.

Пример ц.

Определение

относительных объемных концентраций

>'•

для

реакций,

протекающих

в воздухе

в

области диоооциации

и однократной

ионизации.

Воздух при нормальной

температуре

состоит

из азота

Nz ^

7М;« (0 ,7 8 0 8 ),

кислорода

0 ,

~

21# (0 ,2 0 9 5 )

и аргона / 1 г ~

1%

(0 ,0 0 9 7 ),

т . е .

= 0 ,7 8 0 8 ,

Ч

=

0 ,2 0 9 5 ,

V

0,0097 .

ilpn температуре,

лежащем

в

диапазоне 1200 о С Т ^

8 000 °,

оо-

полными компонентами воздуха будут следующие:

Л',, 02 ,Аг, N, 0, N0, N*. 0*,N* 0?Лг+, N0* е~.

Отим

комиопентам

соответствуют

объемные

концентрации:

’ Ч

’ *дг •Ч

I

*о 1*»01

' *ol) * V

> V

>ЛАг 1

1C появлению

эоих

13

компонент воздуха

приводят

следующие

риашии:

реакции диссоциации

2N

;

а )

Ог —

2 0

;

(2 )

а поделив

третье

уравнение

на первое

-

С

___

________ *Дт, + хДг+__________ __

у р о д у

~2

2 хot + х0 + xN0 +2 x0j + V

+ хм*

0 , 4 1 9

К приведенным уравнениям следует добавить условие

13

T L x i= {

, а

тагсхе уравнение сохранения заряда

1-/

*~Х0*

+ XNt + Х(у0* +(~*е~) =0■

В результате

получим

замкнутую систему

алгебраических

стант равновесия. Следует

отметить, что в умеренном диапазоне

температур

200° ^

Т

^ 2000° константы

равновесия

могут с

достаточной

степенью

точности определяться

из опыта, в

то вре­

дами являю тся методы квантовой

механики

с

использованием

спект­

роскопических данных.

Результа ты

расчетов

равновесного состава воздуха

в

диапа­

зоне температур

2 0 0 ° ^

7

$

6000°К

и давлений

10

приводятся в специальных

таблицах

I ч]

. Там ке даны

значения

J

.

j

h-

:

термодинамических

величин

U- г г И

XiU; - / т - т т Lx,

pZ.C- Л 7

r! (i)

t

n iи

L

1

и

я .д . Этим примером мы заканчиваем

краткое рао-

• <0 "

термодинамически равновесных

систем.

смотрение основных свойств

§ 8. Основные сведения из химической кинетики.

Понятие

неравновесных

течений

Если два или более химических вещества приведены в сопри­

косновение, то

система, образованная ими,

яе приходит тотчас

или исчезновения

ь -й компонент, пропорциональна концентра­

циям участвующих в реакции компонентов;

3 ) если в системе имеют место несколько химических реак­

ций, то константа скорости протекания

& -й химической

раащин

не зависит

от то го ,

протекают или не

протекают

в системе

другие

химические

реакции;

4) каждая химическая реакции протекает по

закону постоян­

щим

стехиометрическим уравнением:

■

■

где

-

стехиометрические коэффициенты длн реагентов

и продуктов

реаадии (ш трих);

химические символы реагирующих веществ;

п -

общее число

химических компонентов;

ktk' - константы скоростей протекания прямой и об­

ратной реакций, соответственно, являющиеся

функцией температуры.

Кинетика

простых реакций

1

dC<

i

dCг

i

dCi

X*

dt

=)гч

с/х

^iol

d t

1

dC’t

1

dC2 _

/

d c-

( 8. 2)

dt " ^

dt

d t

'