(I)13. Химические связи, химическое равновесие и принцип Ле Шателье. Экзотермические и эндотермические реакции и их применение в технике и технологиях.

Химическая связь — явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы. Химическое равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем. Принцип Ле Шателье-Брауна: Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Факторы влияющие на химическое равновесие:1 температура. При увеличении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической поглощение реакции, а при понижении в сторону экзотермической выделение реакции. CaCO3=CaO+CO2 -Q t^ , tv , [SO2]^ H2О + IO

H2О2 + IO H2О + О2 + I

При гетерогенном катализе реагирующие вещества и катализатор образуют систему из разных фаз. В этом случае между катализатором и реагирующими веществами существует поверхность раздела. Обычно катализатор — твердое вещество, а реагирующие вещества — газы или жидкости.

Применение катализаторов способствовало бурному развитию химической промышленности. Они широко используются при переработке нефти, получении различных продуктов, создании новых материалов например, пластмасс, нередко более дешевых, чем применявшиеся прежде. Примерно 90% объема современного химического производства основано на каталитических процессах. Особую роль играют каталитические процессы в охране окружающей среды.

, это приводит к снижению энергии активации.

(II)13. Физические эффекты эффект эжекции, гироскопический эффект, центробежная сила, эффект Доплера, акустическая кавитация, диффузия, гидростатическое давление в машиностроении.

Эффект эжекции-1.процесс смешения двух каких-либо сред, в котором одна среда, находясь под давлением, оказывает воздействие на другую и увлекает ее в требуемом направлении . 2.искусственное восстановление напора воды в период половодья и длительных паводков для нормальной работы турбин Особенность физического процесса — смешение потоков происходит при больших скоростях эжектирующего активного потока. Применение эффекта. Повышение давления эжектируемого потока без непосредственной механической энергии применяется в струйных аппаратах, которые используются в различных отраслях техники:

на электростанциях — в устройствах топливосжигания газовые инжекционные горелки

в системе питания паровых котлов противокавитационные водоструйные насосы

для повышения давления из отборов турбин пароструйные компрессоры

для отсоса воздуха из конденсатора пароструйные и водоструйные эжекторы

в системах воздушного охлаждения генераторов

в теплофикационных установках

в качестве смесителей на отопительных водах

в промышленной теплотехнике — в системах топливоподачи, горения и воздухоснабжения печей, стендовых установках для испытания двигателей

в вентиляционных установках — для создания непрерывного потока воздуха через каналы и помещения

в водопроводных установках — для подъема воды из глубоких скважин

для транспортирования твердых сыпучих материалов и жидкостей.

Гироскопом или волчком называют массивное симметричное тело, вращающееся с большой скоростью вокруг оси симметрии.

Гироскопический эффект — сохранение, как правило, направления оси вращения свободно и быстро вращающихся тел, сопровождаемое при определенных условиях, как прецессией движением оси по круговой конической поверхности, так и нутацией колебательными движениями дрожанием оси вращения;

Центробежная сила-та сила, которая при движении тела по кривой линии заставляет тело сойти с кривой и продолжать путь по касательной к ней. Центрб-ной силе противоположна центростремительная сила, заставляющая движущееся по кривой тело стремиться приблизиться к центру; от взаимодействия этих двух сил тело получает криволинейное движение.

Эффект Доплера — изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника или движением приёмника.

Применение: определение расстояния до объекта, скорости объекта, температуры объекта.

Акустическая кавитация — возникает при прохождении звуковых волн высокой интенсивности и амплитуды звукового давления, превосходящей некоторую пороговую величину. Кавитационные пузырьки возникают во время полупериода разрежения на так называемых кавитационных зародышах, которыми чаще всего являются газовые включения, содержащиеся в жидкости и на колеблющейся поверхности акустического излучателя.

Применение в целом является паразитным эффектом, который, к примеру, разрушает рабочие поверхности подводных ультразвуковых излучателей сонаров и пр.. Однако в отдельных случаях он находит применение, например при ультразвуковой очистке.

Диффузия — взаимное проникновение соприкасающихся веществ вследствие теплового движения частиц вещества. Диффузия имеет место в газах, жидкостях и твердых телах.

Применение: в химической кинетике и технологии для регулирования химических реакций, в процессах испарения и конденсации, для склеивания веществ.

Гидростатическое давление — давление в любой точке покоящейся жидкости. Равно сумме давления на свободной поверхности атмосферного и давления столба жидкости, расположенного выше рассматриваемой точки. Оно одинаково во всех направлениях закон Паскаля. Обусловливает гидростатическую силу силу плавучести, силу поддержания судна.