Әдебиеттер тізімі
Пономарева К.С., Гугля В.Г., Никольский Г.С. Сборник задач по физической химии: Уч. пособие. - 2-е изд., испр. - М.: Издательский Дом МИСиС, 2008. – 340 с.
Еремин В.В., Каргов С.И., Успенская И.А., Кузьменко Н.Е, Лунин В.В.Основы физической химии. Теория и задачи: Учеб.пособие для вузов. – М.:Издательство «Экзамен», 2005.- 480 с.
Воробьев А.Х. Диффузионные задачи в химической кинетике. Учебное пособие – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. -98 с.
Пурмаль А.П. А, Б, В .. химической кинетики – М.:ИКЦ «Академкнига», 2004. - 277 с.:ил.
Котельников Г.И., Павлов А.В., Косырев К.Л. Термодинамика и кинетика металлургических процессов: физико-химические расчеты по термодинамике и кинетике поведения газов и неметаллических включений в стали. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2013. – 45 с.
№6 практикалық жұмыс
Масса берілу және ұқсастық критериясы бойынша есептер
Жұмыс мақсаты: Диффузияның жылдамдық тұрақтысын анықтау.
Жұмыс жоспары:
Масса берілу коэффициентін, ішкі және сыртқы масса берілудің жылдамдығын анықтау.
Рейнольдс, Нюссельт, Пекле и Прандтл критериялары бойынша есептер.
Есепті шығару үлгісі
Өздігінен шығаруға арналған есептер
Кілт сөздер: масса берілу, ішкі масса берілу, диффузиялық кедергі, массаберіліс коэффициенті, кинетикалық кедергі.
Бақылау сұрақтары:
Физикалық ұғымдар: масса берілу, ішкі масса берілу, сыртқы масса берілу, диффузиялық кедергі, массаберіліс коэффициенті, кинетикалық кедергі.
Екі тізбекті қабаттың диффузиялық кедергісі, диффузиялық және кинетикалық қаббаттан тұратын жүйенің диффузиялық кедергісі қалай анықталады?
Сыртқы және ішкі массаберіліс ерекшеліктерін атаңыз.
Рейнольдс, Нюссельт, Пекле и Прандтл критериялары бойынша есептер.
Негізгі заңдылықтар
Стационарлы гетерогенді үрдістің жылдамдығы:
U = KC” = B(Co-C)
B
=f
(d.
L.
D,
,
p)
– масса
берілу коэффициенті немесе
n
= 1
кезіндегі диффузия жылдамдығының
тұрақтысы
немесе
U
= K*Co
-үдеріс
жылдамдығының эффективті тұрақтысы
Ұқсастық критерийлері:
-
Нюссельт:
масса
берілу
сыртқы
масса берілу
-
Рейнольдс:
-Прандтль:
-
Пекле:
Есепті шығару үлгісі
1-мысал. Реакцияның тұрақты жылдамдығына тәуелділігі:
Температурадан теңдік шығыды
Егер
1373
К-де
эффиктивті тұрақты жылдамдығы 23,4
см/с
тең болса, онда диффузияның жылдамдық
тұрақтысын(
)
және химиялық реакцияның белсендіру
энергиясын анықтаңыз.
К* = 23,4 см/сек
Т
=1373
К
_______________
Шешімі:
(2) теңдік бойынша гетерогенді үрдістің жылдамдығын анықтаймыз
,
где
К*- жылдамдықтың эффективті тұрақтысы.
2. (2) теңдікті қолданып диффузиялық жылдамдық тұрақтысын анықтаймыз
3. Есепте берілген теңдеуден химиялық реакцияның жылдамдық тұрақтысын анықтаймыз:
4. Диффузиялық жылдамдық тұрақтысын анықтаймыз:
5. Есепте терілген теңдеуден химиялық реакцияның белсендіру знергиясын анықтаймыз:
мұндағы
-
= -
, то
2-мысал.
Гетерогенді
реакция сыртқы диффузиялық аймақта
өтеді.
Дәннің
диаметрі
2 мм, газдың жылдамдығы 50см/сек,
кинематикалық тұтқырлығы
/сек,
диффузия коэффициенті
2,1
/сек
тең.
Егер Нюссельт және Рейнольдс критерийлері
арасындағы тәуелділік
)
теңдіктен алынса, онда диффузиялық
жылдамдық тұрақтысынанықта
d=2мм
L = 50см/сек
V= 2см2/сек
D=2,1см2/сек
Nu = 2(1-0,08Re2/3)
____________________
B = ?
Шешімі:
1. Диффузиялық жылдамдық тұрақтысынанықтау үшін (3) критерийлердің мәнін еске түсіреміз:
;
2. табу үшін Нюссельт критерийін есептейміз:
3. Re критерийі мәнін анықтаймыз:
4. Тапсырмадағы теңдіктен Nu критерийі мәнін табамыз:
5. Анализден табамыз (2)
6. Ыңғайлы есептеу үшін Re2/3 осы өрнекті логарифмдейміз:
