Файл: Авдеев, Н. Я. Аналитико-статистические исследования кинетики некоторых физико-химических процессов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 65

Скачиваний: 0

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

w =

_ k2e~k^).

(149)

f t 2

Исследуя уравнение (146) на экстремум и точки перегиба, по лучим формулы вида (127):

1

'n f— ) =

— т„.

(150)

т„ =

ft, — ft,

 

\ ft, )

 

2

 

Подставляя значения т =

тэ

пз (150)

в (146), получим форму­

лы вида (128):

 

_ /l,g

 

у

 

 

ь

 

 

max АТ = Д7\,

\Л|~ Л-”

 

1—V

(151)

f )

= A T mT .

Из (151) следует, что максимум температурного скачка зави­ сит от отношения констант у /е2: /г, н величины максимальной температурной разности АТ,п— Тт — Т0 адиабатического про­ цесса.

Далее, если количество теплового эффекта характеризовать площадью [168], образуемой кривой температурного скачка (146) II прямой термостатировання Т = Т0= const, то величина такой площади на интервале (0, оо) определится асимптотической фор­ мулой

 

ft,

ft2

(152)

 

S r = - + - (T m- T 0) = ± A T m.

Решая (152) относительно АТт и умножая полученное при

этом

равенство на ап, получим формулы:

 

 

QQ= cnikßT = k ß Q— kSr ,

(153)

где S Q— площадь, образуемая

термограммой (142)

и осью абс­

цисс,

k = ank2, остальные обозначения прежние.

 

Следовательно, чтобы написать уравнения термограмм (140— 142) или построить кривые температурного скачка (144—146), кри­ вые интенсивности (147— 149) и найти другие характеристики теплового эффекта (150—153), достаточно способом § 32 опреде­ лить числовые значения констант къ к2 и величину АТ —

=

То.

/е2= к

уравнения термо­

В

случае равенства констант

грамм вырождаются в уравнения вида (112,

124,

125). Уравне­

ния температурных скачков при /г,—

к2— к запишутся так:

 

АТ, = АТт( \ - е - ^ ) ,

 

(154)

 

АТ„ = Д7т [1 — (Г + kr)e~lix],

(155)

 

АТ = АТтЫ ~ к\

 

(156)

150


Формулы (150— 153) при /eL= k2— к будут иметь вид (129):

тэ = Y Тп = Т тах АГ = АГ"‘е_1

(:15?)

Sr = l-(T m- T 0) = ± - b T m, Q0 = cmkST = kSQ. (158)

R R

Реализация аналитического метода получения количествен­ ной характеристики теплового эффекта взаимодействия реаги­ рующих систем показана на примерах [166, 167], а также на примерах табл. 81—86, опытные данные в которых получены в лабораториях кафедры химии Ростовского педагогического ин­ ститута [169, 170].

Т а б л и ц а 81

Характеристика теплового эффекта коррозии металлов в сернистом газе различной влажности (знаменатель — данные опыта)

Объект ис­ следования

Чугун

Железо

«АРМКО»

Сталь У10А

Сталь У10А

Сталь УІОА

0,8кп-10кп

»»

1) »

» » .

га­

 

 

Время опыта,

час

 

Числовые

значения

 

 

 

 

Влажность г/кбмза,

1

2

3

4

5

6

7

kx Ао

Е-Г

ГО

max АТ

Н

температурный

скачок, 10-2°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

величин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

Н

 

со

24

73

84

81

75

68

62

57

1 ,45 9,09

100

2

84

11

 

73

84

81

74

68

61

56

 

 

 

 

 

24

70

83

85

83

79

75

68

0,98 0,07

105

3

85

15

71

82

84

83

81

74

67

 

 

 

 

 

 

24

59

75

87

84

82

79

77

0,84 0,04

97

4

84

24

ьи

/3

81

84

81

/8

19

28

39

39

38

34

30

24

0,70 0,16

63 2,7

40

4

 

 

 

 

 

 

28

39

40

38

34

28

22

 

 

 

 

 

16

18

25

97

24

71

18

15

0,59 0,21

46

3

27

') У

16

2Ь

27

25

21

18

14

 

 

 

 

 

 

24

80

87

88

89

81

79

76

2,15 0,03

93

3

88

81

80

87

88

85

82

79

75

 

 

 

 

 

 

19

64

65

63

60

56

53

50

2,30 0,06

74

2

65

12

63

öo

64

60

36

51

49

 

 

 

 

 

 

16

34

39

39

38

36

35

33

1 ,70 0,04

43

3

39

11

34

39

39

38

36

34

32

 

 

 

 

 

 

14

7

4

6

8

9

11

13

0,04 0,02

45 35

27

23

2

4

6

8

9

11

13

 

 

 

 

 

 

151


СО

S

ч

О

Характеристика теплового эффекта взаимодействия метаксилидина с муравьиной кислотой \ различной концентрации (знаменатель — данные опыта)

Продолжительность опыта, сек Числовые значения величин

н

СО

СП

Н

maxДГ

:

S

е-

<j ■

хоI

«X

Хо

-X

300

 

0

 

■ЧГ

 

01

 

о

 

CN

10-1°С

00

О

скачок,

о

ю

 

0

температурный

90

01

 

09

 

45

 

ое

 

432

961

 

CD

861

2194

1601

 

1421

 

797

 

 

CD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю

35

40

 

40

40

45

43

 

42

 

45

 

45

33

68

 

86

1 1 1

120

130

 

120

 

 

 

 

 

 

 

Юо

 

 

О

 

 

69

48

148

 

136

125

158

IZL

 

270

 

 

 

 

00

 

 

 

тГ

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

154

 

149

144

72

173

 

190

 

177

 

160

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

і

 

580

174

 

298

422

 

1145

298

 

296

 

360

 

470

СМ100

чэ|с-. Ю 11-

Т 1Ю

19

13

•-о 100

J LQ о 1 ю

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^

ТГ СО 1 "СГ

-

1 -

CD1СП 05 I Г-

10

10

ООJ 00

10

8

 

 

1

 

 

 

 

 

 

01

104

 

 

 

 

CD1CD

18

18

16

16

14

14

h -

CD

91

81

21 =

04

СО

 

Ol 1 04

 

 

СО

СО

 

 

 

 

 

00

1 00

25

25

23

23

04

104

47

47

26

26

21

21

—'

00

 

^

j тГ

 

 

04

 

 

11

10

33

36

СО

СО

СО 1СО

Ю 1ID

•42

42

35

37

31

33

 

01

6

 

 

 

 

04

LD

O l 1 ГГ

Г-

1 о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

16

3 1 3

CD

CD

СО

-er

0Z

99

67

62

56

57

чг I СО

 

О І

I СО

-er

-er

-er

LO

LO

1LO

 

04 1 —

04 1 04

53

55

D

CD

Г"-

Г -

88

88

93

93

со

со

81

81

 

36

36

O l I 04

 

 

СО

О

 

 

 

 

*чГ

-er

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29 29

58

58

78

78

96

95

CD

О 1о

О

86

86

 

53

53

О

О

04

— —

о

 

32

32

99

99

85

84

тГ

СО

04

ОІ

СО

СО

04

04

ПО

117

 

69

89

 

 

 

 

 

 

О

о

О

О

о

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СО 1 04

-еГ

-еГ89

9L

CD

СО

001

001

04

О

но

001

о

о

 

СО 1S

О

1 00

С--

00

 

 

О

CD

 

 

О

О

 

 

О

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

1

H H tn ilf

90

10 80

20

г-

со

CD

-er

50

50

Ой

09

30

70 20

80 10

90

 

 

 

О

о

О

О

 

 

 

 

 

 

 

 

-ИЭМВХЭДО

152


го É—■

н

ге

CVL

S öj É- НСООНс

взаимодействии фенетидина-п

X

3

X

н

О) X (J

го

Сі

о

X

йз

X

а

го

а.

О

/0 'ЧХЭОН -mocijojj

00

 

о

 

 

со

 

30

СО

и

 

 

 

о

 

 

(-

н

 

О

£1

го

С

ю

 

X

 

 

И

 

 

О

 

о.

 

 

(1) тг

S*4

ГО

о

 

с.

 

(V

ссо

сч

Ю

.

 

ІП

 

со

 

ІО

 

ю

ю

СО

о

 

’ГГ

о

 

о.

 

со

 

m

 

со

о

 

го

 

о

 

о

 

о

 

о

 

о

 

о

1

 

 

 

о

о

1

.1

 

 

100

 

 

'го11П

 

 

 

 

 

о

сч СО

о

 

 

о

О

о

о

о

о

°

 

о

 

°

о

о 1о

о 1о

о 1о

 

о 1о

 

 

о 1о 1

 

 

 

 

 

СО1<N

о

1_

о

 

о

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

°

 

100

со100'со со

 

 

 

 

 

о

°

о

 

—1

о

°

1сч

о о о

 

о 1о

о 1о

о 1о

 

о 1о

о 1о

о 1о 1

1

__

 

 

 

—-

 

00

 

Рр

 

 

 

 

 

со

,п

 

 

 

 

 

 

 

(<“>

 

1

 

1^

О) со

 

1(М

 

1(N

ю 1ю

СО

 

ІО

со

 

гп

о

 

1

СО СО

со

 

1"—

со

 

іо

 

о

о

о

о 1о

о 1о

о 1о

 

о 1о

о 1о о 1о

о 1о

о 1о

о іО

СЧ

1^

со100

 

 

сч 1>г>

со

 

гп

11Г)

сч

 

от»

СО[сч

V

СО СП сп

 

со

—*

со со1,п

оо

сз

 

сч о

о

 

о 1о

о 1о

сэ1о

 

1

 

о

о

о 1о

о 1о

о 1о

о 1о

1,п

ю 110

ІП

1ю

 

со1^

т

1

ю 1ю

со1LO аз

со

1<“>

СО

со

 

-

ю

ю

 

 

 

 

со

м*

СО

ОО

Ü3 со

ОІ

со

о 1о

сч 1сч

 

1—

 

сч 1см —

 

_ 1—

о 1о

о 1о

о 1о

тгIto

соі^

 

 

 

гг>

1

-тр LO

оо

1СО

со

СО

со

1гп

СП

СП

 

со сч1°

 

сч 1ю

со

03 со

со ■ч* —: ■^Г ю

 

о 1о

СО1со см1сч со

 

 

сч

сч 741

 

1— о 1о о 1о

иО

11П

\п

1°

ю 1Ю

 

о

 

о

г-

о

__

1<“>

00

100

ю

сч

1,п

СО СО

'Гр ю

 

 

 

о

 

о

 

си со

со

со

о

о

си

 

— '-

 

 

СО1со ю

 

ю

■3* тг со1со сч1сч — 1-

о 1о

о

1^

•ЧГ1о

гп

1,п

 

о

 

о

О

m

о

гп

1о

со 1со

гп

СП

СП СЗ

 

и; ;г--

-г1

 

РР

со Ю

Ю

сч

сч

 

1п*

сч

см

 

 

ю 1СО «г

 

 

г-

 

h- СО

СО LO 1LO

 

и

сч1сч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to

ю

ю

о

 

ю

 

m

 

ю

гп

гп со

1СО

50

!

 

1со ю

1^

 

1

 

-

 

 

ЦП

ю

ю

о

из со

:СЧ

 

 

-см

см

со

со

—*

СП

'Гр

тр

СЧ сч г- СО со СО о

 

о

ОЗ сп h- 1сСО 1СО

 

1

сч1сч

СП

ІЛ

ГН

о

гп

ІП

 

со о

со ю

 

m

■о

со

1

 

[ГП

 

 

 

.СП сч

СО

со

тг

t-- г- сч

СО СО

сч

 

 

 

 

— :—

ю

 

Тр

сч

сч г-

 

00

со

 

-

 

-

о

-

оз ОЗ

 

1

 

со СО Ісо

 

 

 

 

X» оо со

■чг

 

со

со гп

ІО

СП

 

со UO

ір

00

оо

си

1to

со

ю

со

1,г>

 

 

со

СП

00

 

СО иП

 

00

00

со со

 

LCJ

LO

сч

СЧ со со со со

 

 

 

о

-

-

 

h-

 

г- СО

со тр

 

температурных

трех опытов.

В таблицах приведены усредненные значения

скачков каждой серии испытаний, состоящей из

о/п *ясх

о

о

о о

1ГН ГН

о гп

о

СОо

гп о

ооо

о

гп

СП

со

сч 1

1СО со

тг ю

ю

 

со11-- сч

 

•—' ип

-тгохэ[-(

153


Ф

СО

а

33

ч

% ‘Я100Н

-rnadjoy

данных температурных скачков при

с НСООН

сек 30

 

Сравнение расчетных (числитель) и опытных (знаменатель)

взаимодействии п-толуидина

___________________________ Продолжительность опыта,

 

 

 

%

*авх

 

 

-эоэ

иічн

 

 

-ігохои

00

СО

о

 

05

 

см

 

00

см

S3

CD

со

со

СО

іо

 

 

ІП

 

о

о

 

о

 

о

 

о

 

 

о

 

о

 

о

 

О

 

см

о

см см

см

 

00

 

 

о О О О О

8

о

о

см

о

о

о о о

 

 

о

о

о

о

о

о

 

 

 

 

 

 

00 1Г"-

1

 

 

 

1

 

 

1

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

0,24

0,38

со

m

0 ,36

0,69

0,39

0,57

0,18

0,27

 

0 ,06

0,10

 

0,10

о

о

о

 

о

о

ю

1СО

со

 

1

О)

 

 

 

 

 

 

 

 

СО

 

СО

L O

со

см

о

со

о

о

о

ф

,

h-

г-

о

со

о

со

со

ф ф

CDСО со

со

 

о

О — — — —

 

о о о о о о о о

СО1°0

Г-»

,25

о

со

со

ю оо

оо

00

со

00

СО

со

со

ф 1ф 05

см

ф

ф

0 5

о

0 5

О)

о

со

см

F-H U

 

см

гм см см

см

3

•“ *

 

о

о

о

 

о

о

*5*

100

СО

 

со 1 СО

ф

о

ф

со

 

СО со

00

оОС

 

со

со Ф

г» 1 S

о о

ю CD со

со о о о

0СО5 0 5

ГМ

1см со 1со

ф ф ф ф см

см см

см см

см о

о

о

со

ю

0 5

00

-

см t-*.

о

см

со см

00 см

о

СО ф

со

со

05

 

 

L O

со

 

 

00

см

ф

ю ю

со 1ео ю

LO

LO

іП

CD CDLO СОсо

см со

со

 

—н

о

см

о

3

о

00

со

CM п-

о

г-

 

о

см

см

 

г-

 

Щсо

ю

со

СО

СОю

со

ю

LO

ф 1ф h-

 

00 оо СО 00 to

ю ю

ф ф

ф см

см

о> I со

00

о

см

00 см

to

Г--

Ю

см

ю см

см

іо

о

СО ю

см

СОCD

оо

СО

ОС)

0 5

со

 

ю

г-

г-

о

 

ю 1ю 05

0 5

 

 

00 О) со

г- с о

со

ф

ф

00

103

о

оо

о

о

СО

со

00

00 ф

со

см

ю

см

см

со

ф

см С О

СО00

см

0 5

см

 

05

со

0 5

см

о

о

1со

о о ф ф ф

ю CM со

 

-

см

0 5

о

СО

с о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

СО

о

0 5

ю см

ю CM С"- ф

СОо

см

 

со

СП L O

см

Ю

CD

со

ф

со

Ф

со ш

см

со

СО

 

 

ю 1со

-

 

ф ф

CD

ю in

ш

 

ф ю

=

-

со

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

05

оо

о

со

г*-

см

00

ф

00

 

00

0 5

со

I"»

со

СО со

о

 

о

см

ф

о

00

см Г"-

ф

со

СОсм

см

 

см

LO ю

05

05

см

см со

со

C O

СОСО со

о

о

со

со

'

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

[

80

20

70

30

09

ф

50

50

40

09

о

 

20

80

о

90

СО 70

 

154