|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ” имени В.И. Ульянова (Ленина)»(СПбГЭТУ) |
|
Открытый факультет |
|
Курсовая работа по физико-химическим основам технологии |
|
«Термодинамические расчеты в задачах технологии» |
|
|
|
|
|
|
Работу выполнил студент гр.5861:
Дудин А.О
Работу проверил:
|
Санкт-Петербург |
1. Расчет констант равновесия Кр1(Тк) и Кр2(Тк) первого, второго и третьего приближений в интервале температур Тк =1000-1500 К.
1 приближение (∆Ср=0)
∆
∆
Кр(т)=
С(т)+СО2(г)
2СО(г),
Кр1(т)=
∆
ВаСО3(т)
ВаО(т)+СО2(г),
Кр2(т)=
-133-94,05+287,3=60,25
∆
Кр(т)=
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
∆ |
-700 |
-4893 |
-9086 |
-13279 |
-17472 |
-21665 |
|
Кр1(т) |
1,4223 |
9,3806 |
45,1776 |
170,8391 |
534,2294 |
1,44* |
|
∆ |
19190 |
15084 |
10978 |
6872 |
2766 |
-1340 |
|
Кр2(т) |
6,4* |
0,001 |
0,01 |
0,0699 |
0,37 |
1,5677 |
2
приближение
(
=
= const ,)
|
T, K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
T f(T ) |
508,3 |
634,16 |
769,12 |
912,42 |
1063,43 |
1221,58 |
Кр(т)=
С(т)+СО2(г)
2СО(г)
Кр(т)=
ВаСО3(т)
ВаО(т)+СО2(г)
Кр(т)=
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
∆ |
-2240 |
-6820 |
-11420 |
-16040 |
-20700 |
-25370 |
|
Кр1(т) |
3,0893 |
22,6082 |
120,1362 |
498,4627 |
1702 |
4971 |
|
∆ |
19310 |
15240 |
11160 |
7090 |
3020 |
-1047 |
|
Кр2(т) |
6,02e-005 |
9,389e-004 |
0,0093 |
0,0642 |
0,3375 |
1,4207 |
3
приближение
(учитывает точную зависимость
)
Кр(т)=
,
при
n 0
|
T, K |
M0 |
M110 3 |
M 2 10 5 |
|
1000 |
0,5088 |
0,2463 |
0,2783 |
|
1100 |
0,5765 |
0,2922 |
0,2988 |
|
1200 |
0,6410 |
0,3389 |
0,3176 |
|
1300 |
0,7019 |
0,3860 |
0,3340 |
|
1400 |
0,7595 |
0,4336 |
0,3484 |
|
1500 |
0,8141 |
0,4814 |
0,3610 |
С(т)+СО2(г)
2СО(г)
Кр(т)=exp(950.96/(1000*1.987))=1.614
ВаСО3(т)
ВаО(т)+СО2(г)
Кр(т)=exp(-20324/(1000*1,987))=
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
∆ |
-950,96 |
-5117,18 |
-9268,93 |
-13402,56 |
-17517,8 |
-21614,5 |
|
Кр1(т) |
1,614 |
10,394 |
48,781 |
179,210 |
543,098 |
1410,883 |
|
∆ |
20324 |
16599 |
12938.5 |
9342 |
5812 |
2349 |
|
Кр2(т) |
3,6E-05 |
0,000503 |
0,0043993 |
0,026874 |
0,123774 |
0,454698 |
2. Расчет и построение температурных зависимостей
для
трех приближений.
)
1 приближение (∆Ср=0)
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
|
0,00954 |
0,09685 |
0,67214 |
3,4556 |
14,0593 |
47,5130 |
|
|
|
0,001 |
0,01 |
0,0699 |
0,37 |
1,5677 |
|
|
149,0625 |
96,85 |
67,214 |
49,43634 |
37,99811 |
30,30746 |
2
приближение
(
=
= const ,)
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
|
0,013628 |
0,14569433 |
1,057008 |
5,65697 |
23,96717 |
84,03749 |
|
|
6,012e-005 |
9,389e-004 |
0,0093 |
0,0642 |
0,3375 |
1,4207 |
|
|
226,683838 |
155,1756 |
113,6568 |
88,11479 |
71,01382 |
59,15217 |
3
приближение
(учитывает точную зависимость
)
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
|
0,007623 |
0,072306 |
0,463252 |
2,194559 |
8,1988665 |
25,32836 |
|
|
3,6E-05 |
0,000503 |
0,0043993 |
0,026874 |
0,123774 |
0,454698 |
|
|
212 |
144 |
105 |
81.7 |
66.2 |
55.7 |
3.
расчет
Кр3(Т)
для пары металл – окисел (
)
первого, второго и третьего приближений
в интервале температур Т=1000 – 1500 К.
Me(т)
+ CO2(г)
MemOn(т)
+ CO(г)
,
1 приближение (∆Ср=0)
∆
∆
Кр(т)=
|
Вещество |
|
|
|
CР (T ) a bТ cT 2 кал / моль K |
||
|
a |
b 10 3 |
c 10 5 |
||||
|
CO |
26,41 |
47,18 |
6,97 |
6,79 |
0,98 |
0,11 |
|
CO2 |
94,05 |
51,06 |
8,87 |
10,55 |
2,16 |
2,04 |
|
Fe |
0 |
6,49 |
6,03 |
4,60 |
5,02 |
|
|
Fe2O3 |
196,30 |
21,50 |
24,80 |
23,36 |
17,24 |
3,08 |
∆
Кр(т)=
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
∆ |
-16220 |
-18504 |
-20788 |
-23072 |
-25356 |
-27640 |
|
Кр3(т) |
3508,907 |
1670,64 |
900,1396 |
533,4028 |
340,616 |
230,913 |
2
приближение
(
=
= const ,)
|
T, K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
T f(T ) |
508,3 |
634,16 |
769,12 |
912,42 |
1063,43 |
1221,58 |
∆
-32058,628
Кр(т)=
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
∆ |
-32058,63 |
-35980,43 |
-40185,78 |
-44651,01 |
-49356,5 |
-54284,4 |
|
Кр3(т) |
10162207 |
2344170,1 |
690488,9 |
245465,69 |
101156 |
46916,47 |
3
приближение
(учитывает точную зависимость
)
,
при
n 0
|
T, K |
M0 |
M110 3 |
M 2 10 5 |
|
1000 |
0,5088 |
0,2463 |
0,2783 |
|
1100 |
0,5765 |
0,2922 |
0,2988 |
|
1200 |
0,6410 |
0,3389 |
0,3176 |
|
1300 |
0,7019 |
0,3860 |
0,3340 |
|
1400 |
0,7595 |
0,4336 |
0,3484 |
|
1500 |
0,8141 |
0,4814 |
0,3610 |
∆
Кр(т)=
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
∆ |
6619,01 |
6158,53 |
5627,42 |
5034,82 |
4382,1 |
3672,737 |
|
Кр3(т) |
22620859 |
112521894 |
517967427 |
2,21E+09 |
8,9E+09 |
3,4E+10 |
4.
графики зависимостей
для
трех приближений.
4.1 расчет окисляемости металла.
-6276,325
1 приближение
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
|
149,063 |
96,85 |
67,214 |
49,43634 |
37,9981 |
30,3075 |
|
Кр3(т) |
3508,91 |
1670,642 |
900,1396 |
533,4028 |
340,616 |
230,913 |
|
|
-6276,33 |
-6224,44 |
-6186,73 |
-6144,14 |
-6101,1 |
-6052,3 |
2 приближение
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
|
226,684 |
155,1756 |
113,6568 |
88,11479 |
71,0138 |
59,1522 |
|
Кр3(т) |
10162207 |
2344170,1 |
690488,9 |
245465,69 |
101156 |
46916,47 |
|
|
-21282 |
-21032,7 |
-20772,8 |
-20489,9 |
-20200 |
-19898 |
3 приближение
|
T,K |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
1500 |
|
|
212 |
144 |
105 |
81,7 |
66,2 |
55,7 |
|
Кр3(т) |
22620859 |
112521894 |
517967427 |
2,21E+09 |
8,9E+09 |
3,4E+10 |
|
|
-23005,1 |
-29657,4 |
-36747,1 |
-44205,2 |
-52053 |
-60255 |
