КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Термодинамические показателиПонятие внутренней энергии Понятие работы Работа процесса – это энергия, передаваемая одним телом другому при их взаимодействии, не зависящая от температуры этих тел и не связанная с переносом вещества от одного тела к другому. Обмен энергией между системой и внешней средой обуславливается работой, совершаемой этой системой: А = PdV. Работа (А) определяется суммой произведений сил, действующих на систему сил (давления и изменения объема). Работа не является полным дифференциалом, Δ А. Если протекают равновесные процессы, то работа равновесного процесса будет максимальной величиной, по сравнению с неравновесным процессом ΔAравн > ΔAнеравн. Если телу сообщают определенное количество теплоты, то это значит, что тело надо нагреть, а охладить систему – произвести действие, обратное нагреванию, т. е. отвести энергию. Работа и теплота являются количественными характеристиками двух форм обмена энергией между системой и окружающей средой. Внутренняя энергия системы Uвн складывается из энергии поступательного и вращательного движения молекул, энергии внутримолекулярного колебательного движений атомов и атомных групп, энергии, заключающейся в ядрах атомов, энергии межмолекулярного взаимодействия. Uвн является полным дифференциалом, она не зависит от пути процесса, а зависит от начального и конечного состояний системы, она однозначно непрерывна и конечна. Абсолютное значение Uвн определить нельзя, можно определить только ее изменения. Q и А качественно и количественно характеризуют форму передачи энергии, взаимосвязь между Q, A, Uвн устанавливает первый закон термодинамики. К термодинамическим показателям относятся те, которые можно рассчитать, используя законы термодинамики, исходя из условий, что система находится в равновесии. Напряжение разложения: где Δ G – изменение термодинамического потенциала; п – число электронов, участвующих в химической реакции; F– число Фарадея. где А – максимальная работа, которую способна совершить система в равновесном состоянии. где Q – тепловой эффект реакций; Up – термодинамическая характеристика электрохимической системы, которая мало зависит от условий электролиза. Отклонение системы – поляризация. Электрохимическая реакция является гетерогенным процессом, и ее скорость может лимитироваться одной из стадий: 1) подвод реагирующего вещества к границе раздела фаз; 2) разряд и ионизация; 3) отвод продуктов реакции. Поляризация, определяемая медленной стадией массопереноса – концентрационная. Если медленной стадией является стадия разряда ионизации, то поляризация называется перенапряжением. Природа и значение поляризации зависят от многих факторов: природа реагирующего вещества, материал электрода, состояние поверхности электрода, плотность тока, состав раствора и режим электролиза. Кинетический параметр – параметр, определяемый в реальных условиях электрохимической системы: ρ тока, Е АКТИВ, коэффициент диффузии, коэффициент переноса α (на катод), β (на анод) – доля расхода на процесс: 1) сила тока в электрохимическом аппарате J= iKS ед загрузки, A, Z, iK – в зависимости от электролита; 2) скорость электролиза – образование массы вещества за единицу времени где q – электрохимический эквивалент, v электролиза – J тока, если в 1 см2 – v – i тока. Баланс напряжений. Напряжение на электрохимическом аппарате определяет расход электроэнергии при электролизе. Баланс напряжений на электрохимическом аппарате складывается из следующих составляющих: U ЭЛ-РЕ = Еa– Еk+ ηa+ ηk, + Δ U ЭЛ-ТА+ Δ U ДИФ+ Δ U КОН+ Δ U ЭЛ, где Еa– обратимый потенциал анода, В; ЕК – обратимый потенциал катода, В; ηa– поляризация анода, В; ηk– поляризация катода, В; Δ U ЭЛ-ТА– падение напряжения в электролите, В; Δ U ДИФ – падения напряжения в диафрагме, В; Δ U КОН – падение напряжения в контактах, В; Δ U ЭЛ – падение напряжения в электродах, В. где i – плотность катодного тока; ρ 0 – удельное сопротивление электролита, ρ 0 повышается при вводе газа; l – расстояние между электродами; S – площадь сечения электролита; J – электропроводность. Коэффициент газонаполнения k = ρ/ρ 0. Падение напряжения газозаполнения элемента определяется по формуле Δ U ЭЛ-ТА = ilρ 0 k.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 399; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |