Министерство образования Российской Федерации

Томский государственный Университет Систем Управления и

Радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)

ОТЧЕТ

По контрольной работе №2

по дисциплине «Концепции современного естествознания»

вариант 900

Выполнил:

Студент

200

1). Как развивалось учение о химических процессах? Как можно ускорить или замедлить ход реакции и каково промышленное значение этого? Дайте представление о химической кинетике.

Все началось с Бутлерова, объяснивший двойственность поведения в реакции. В дальнейшем это объяснение началось использоваться в термодинамике. Позже Ле Шателье в 1884г. выдвинул принцип подвижного равновесия. В 1886г. вышла работа Гиббса, в которой были правила фаз, а также новые методы исследования в области равновесия. Явление химического катализа было открыто еще в 1812г. русским ученым Кирхгофом, но оно не нашло своего места в науке, пока Либих не выдвинул теорию на основе катализа, которую впоследствии поддержал Менделеев. В 1900г. М. Гомберг обнаружил свободный радикал, а еще через 10 лет И.А. Кристиансен и Г.А. Крамерс ввели понятие разветвленных цепных реакций, которое скоро получило широкое применение в ядерной физике. В 1934г. Семенов выдвинул теорию цепных реакций.

Химические реакции обычно протекают при постоянном давлении или объеме. Энергия химической реакции возникает за счет изменения в системе. Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ и от условий, в которых реакция протекает. Важнейшими из них являются: концентрация, температура и присутствие катализатора. При увеличении температуры происходит увеличение числа активных молекул, а, следовательно, скорость реакции протекает быстрее. Присутствие катализатора в реакции может ускорить или замедлить скорость протекания реакции.

Промышленное значение катализа велико, т.к. с применением катализаторов можно получить из одного вещества различные продукты. Ингибиторы (замедлители реакции), например серная кислота, замедляет разложение пероксида водорода.

Только химическая кинетика дает сведения о скорости реакции.

2) Что такое фазовое равновесие, перегретая жидкость? Опишите физическую картину прцесса кипения. Как зависит точка кипения от внешнего давления? Какое значение в природе имеют процессы сублимации и десублимации? Приведите примеры.

Фазовое равновесие – равновесное существование системы, в которой существует определенная связь между температурой фазового превращения и давлением. Перегретая жидкость – это жидкость, доведенная до состояния кипения.

Кипение – процесс перехода жидкости в пар, который происходит в результате всплывания пузырьков, наполненных паром. Лопание пузырьков на поверхности говорит о различном давлении внутри и снаружи кипящей жидкости. Точка кипения жидкости соответствует той температуре, при которой давление насыщенных паров равно внешнему. При кипении выделяется пар, который образуется при испарении поверхностного слоя воды. В пар переходят наиболее быстрые молекулы, у которых уменьшается средняя кинетическая энергия.

Точка кипения зависит от давления воздуха. При 100⁰С давление насыщенных паров равно давлению воздуха на поверхности жидкости. На высоте равной 5 км. давление воздуха становится разреженным вдвое, отсюда и закипание воды происходит уже при 82⁰С.

Сублимация – переход вещества из твердого состояния в газообразное. Десублимация - обратный процесс сублимации. Сублимацию мы можем наблюдать, например, когда летит комета. При приближении к Солнцу ядро и оболочка кометы нагреваются, что приводит к сжиганию различных кусочков кометы, которые переходят в газообразное состояние, что приводит к увеличению головы кометы, за счет большого скопления газа. Когда комета подходит близко к Солнцу она теряет свою массу, в результате чего происходит расщепление кометы на метеориты. Десублимацию мы можем наблюдать на улице, когда после внезапного похолодания можно увидеть иней. Это явление используют при хранении мороженого. Также эти оба процессы происходят и на Марсе, а значение такое же, что и у нас значат испарение и конденсация.

3)Опишите модель реального газа. К каким состояниям газов она применяется? Какая температура (и плотность) называется критической? Каковы особенности сжижения газов в естественных и искусственных условиях?

Модель реального газа была предложена в 1873г. Ван дер Ваальсом. Она отличается от модели идеального газа только тем, что в этой модели учитываются объем самих молекул и их притяжения. Притяжение здесь уменьшает давление.

Модель реального газа применяется к равновесному и неравновесному состояниям газов.

Критическая температура – температура, при которой исчезает различие в физических свойствах между жидкостью и насыщенным паром.