Победить в СВО

Описание:

Аппарат термодинамики математически описывает макросистему как идеальную. Можно попробовать объяснить неидеальность реальных макросистем существованием нескольких фаз в макросистеме в состоянии термодинамического равновесия, например, равновесие вода (Н2О) жидкость-лед-газ. При расчёте такого равновесного состояния требуется подход как к многокомпонентной макросистеме и требуется определить активность конденсированной фазы.

Активность конденсированной фазы

Отношение P2/P1=ai называется активностью вещества “i“, [2],P1- давление при стандартных условиях. Принято P1=1 атм (физическая атмосфера). Это справедливо (видимо) при неизменном стандартном собственном объёме молекул при любых давлениях. P2 - парциальное давление вещества в макросистеме. Для компонента в газовой фазе можно записать ai=Pg*Mi/Msg, где Pg — давление газа в атм, Mi — число молей газового компонента, Msg — сумма молей газовых компонентов в системе, Mk — число молей конденсата. Для конденсированного компонента давление измерить невозможно, но по уравнению состояния оно вычисляется по формуле

Pk=Mk*R*T/V

Начальным давлением для процесса конденсирования является давление газа в системе Pg, а не давление стандартного состояния P1.

Pg=Ms*R*T/V

Ms — суммарное число молей, включая газовые и конденсированные компоненты.

Далее, активность конденсата

ak=Pk/Pg=Mk/Mg

Расчёт:

В качестве примера, рассчитаем условия равновесия Н2О жидкость-газ.

Материальный баланс

Н2Ож =Н2Ог

Закон действующих масс

Ка = аг/аж

где аг = Р Мг/Мsг; аж = Мж/Мs; Мs = Мsг + Мж = Мг + Мж; Мsг = Мг;

Ka = EXP(-∆G/(RT))

Термодинамический потенциал рассчитывается как сумма энергии Гиббса и составляющей g0. Величина составляющей энергии Гиббса g0 неизвестна, она подбирается, исходя из наличия экспериментальной точки. Естественно, для расчёта требуется разность ∆G двух сторон реакции конденсат - газ.

∆G=∆G(T)+∆g0

Мольный объём системы

V = rж Vж + r г. Vг

где rж = Mж/Ms; r г. = Mг/Ms; V — объём макросистемы; Vж — объём жидкости; Vг — объём газа

Для расчёта величины объёма в зависимости от температуры и давления требуется решить следующую систему уравнений.

rж = Р EXP(-∆G/(RT)), Р в атм, R=1,987 кал/мольK

r г. = 1 – rж

Vг = RT/P, Р в Н/м2, R=8,314 Дж/мольK

Vж = 0,000018м3

V = rжVж + r гVг

Результаты расчётов приведены на рис. 1. Были получены данные, которые сопоставлены со справочными табличными значениями. Расчётные данные подтверждаются экспериментальными данными испарения и кипения воды в открытом сосуде.

Рис. 1

На рис. 1 видно, что линии температур в приземном слое Земли не пересекаются с линией равновесия воды, это означает то что океан не выкипает.

Рис. 2

Выводы:

  1. Разработан метод расчёта гетерогенного равновесия фаз.
  2. На примере водыH2O показаны результаты расчёта фаз: жидкость-газ, лед-газ.
  3. Наличие гетерогенного равновесия фаз следует учитывать при анализе веществ.

Библиография:

1. Максимов А.Л. Дифференциальное уравнение для удельной тёплоемкости индивидуальных веществ. Электронный журнал «Физико-химическая кинетика в газовой динамике», WWW. CHEMPHYS. EDU.RU - М. : Институт механики МГУ, 2006, 0,27 МБ

2. Карапетьянц М.Х. Химическая термодинамика. - М. : Химия, 1975–583 стр., илл.

Приложение:

Рис. П1

 

Рис. П2
Макcимов Александр Леонидович
Автор: Макcимов Александр Леонидович
Последние публикации автора


12 апреля — День Космонавтики

Российские космонавты Алексей Овчинин, Иван Вагнер и Кирилл Песков, находящиеся на борту Международной космической станции (МКС), поздравили жителей России с Днем космонавтики.

День космонавтики. 12 апреля 1961 года весь мир узнал, что человек впервые отправился в Космос: советский космонавт Юрий Алексеевич Гагарин облетел Землю на ракете «Восток-1». 12 апреля 1961 года в 09:07 по московскому времени с космодрома «Байконур» стартовала ракета-носитель и спустя считанные минуты достигла низкой орбиты Земли. Это событие всколыхну... Читать 1 мин.

12 апреля — День Космонавтики

Встреча в Петербурге Владимира Путина и спецпосланника президента США Стивена Уиткоффа

11 апреля в здании Президентской библиотеки в Санкт-Петербурге состоялась встреча Владимира Путина и спецпосланника президента США Стивен Уиткоффа, посвященная украинской проблеме.

Переговоры проходят в закрытом формате.Встреча никак не связана с прошедшими в Стамбуле переговорами РФ и США. Однако ранее Дональд Трамп заявил, что введет дополнительные санкции на Москву, если Россия не подпишет соглашение о прекращении огня до конца апреля. Ожидается, что встреча станет значимым шагом в процессе урегулирования ситуации на Украи... Читать 1 мин.

Встреча в Петербурге Владимира Путина и спецпосланника президента США Стивена Уиткоффа

Переговоры по линии МИД между Россией и США в Стамбуле завершены

На переговорах не затрагивалась тема Украины, они были посвящены двусторонним отношениям.

Переговоры проходили на территории российского Генконсульства России в Стамбуле. Делегацию от Москвы возглавил посол РФ в Вашингтоне Александр Дарчиев, который ранее руководил департаментом Северной Атлантики в МИД России, а со стороны США участвовала заместитель помощника госсекретаря США по делам Европы и Евразии Соната Коултер. Продолжительность пере... Читать 1 мин.

Переговоры по линии МИД между Россией и США в Стамбуле завершены

Литва продолжает наступление на русский язык

В Литве продолжается борьба со всем русским. Теперь "под раздачу" попали мемориальные доски.

Совет городского самоуправления Вильнюса принял на заседании решение снять мемориальные доски, посвящённые писателю Фёдору Достоевскому (1821-1881) и премьер-министру Российской империи Петру Столыпину (1862-1911).  Разрешение на них было получено уже в годы “независимости”. На досках присутствуют надписи на двух языках: литовском и русском. Это дв... Читать 1 мин.

Литва продолжает наступление на русский язык

7 апреля Путин встретился с главой компании «Аэрофлот»

Рабочая встреча Владимира Путина с генеральным директором и председателем правления публичного акционерного общества «Аэрофлот – Российские авиалинии» Сергеем Александровским была посвящена работе компании в 2024 году.

«Аэрофлот – Российские авиалинии» состоит из трех компаний: «Аэрофлот», «Победа» и «Россия»Показатели компании за 2024 год. Численность группы 33,5 тыс. человек. Капитализация «Аэрофлота» по итогам 2024 года выросла на 70%, теперь компания входит в ТОП-3 лидеров индекса Московской биржи.  Перевезено 55 млн пассажиров (из ни... Читать 2 мин.

7 апреля Путин встретился с главой компании «Аэрофлот»
Редакция портала: privet@wsem.ru
Создайте канал и публикуйте статьи и новости бесплатно!
Екатерина
Екатерина
18:13
Эпидемия «электронок»: чем опасны вейпы и почему их называют новой угрозой для здоровья
Как вейпинг стал настоящей эпидемией, какие риски он несёт для организма и почему эксперты...
Кондауров Олег
Дмитрий Губин
18.03.2025
Владимир Путин уличил Запад в игнорировании правовых норм
Владимир Путин едва не выругался.
Редакция «Всем!ру»
Редакция Всем!ру
03.04.2025
Трамп снова «зажигает» и в этот раз достаться может и США
Доступ к американскому рынку — это привилегия, а не право, — Белый Дом. Дональд Трамп поше...
Редакция «Всем!ру»
Редакция Wsem.ru
12.04.2025
12 апреля — День Космонавтики
Российские космонавты Алексей Овчинин, Иван Вагнер и Кирилл Песков, находящиеся на борту М...
Екатерина
Екатерина
16:04
«Бежевые мамы» в TikTok: эстетика минимализма или давление идеального материнства?
Кто они — современные мамы, превратившие повседневность в лаконичную эстетику? «Бежевые ма...
Кондауров Олег
Екатерина Авухина
14.03.2025
Депутат Рады Бужанский: Для Украины двери в НАТО с треском закрылись
В Верховной раде заявили, что двери в НАТО для Украины закрылись.
Евгений Федоров
Евгений Федоров
09.04.2025
О ходе реализации Народной программы Партии «Единая Россия»
«Единая Россия», как ведущая политическая партия страны, недавно представила промежуточные...