×
Traktatov.net » Физическая химия » Читать онлайн
Страница 6 из 54 Настройки

2) отдача по напряжению.

3) отдача по емкости

4) отдача по энергии


5) производительность электрохимического аппарата оценивается количеством продукта на одной затраченной энергии.

Расход электрической энергии на 1 тонну произведенного продукта определяется так:

В>T выход по току в долях единицы.

Энергетический баланс – устанавливает соотношение между видом энергии, поступающей в электролизер, и энергией, уходящей из него, демонстрируя равенство статей прихода и расхода. Электроэнергия const тока, подводимая к электролизеру, составляет:

W>ЭЛ= UJt.

Общее уравнение энергетического баланса имеет следующий вид:

W+ ∑Q>прихода = W>эл.хим.р>-ии + W>тока + ∑Qрасх,

где ∑Q>прихода – тепловая энергия, поступающая в электролизер с электролитом и электродами за счет вторичных процессов;

W>эл.хим.р>-ии – энергия тока, затраченная на электрохимическую реакцию;

W>тока – энергия тока, перешедшая в тепловую энергию; ∑Qрасх– тепловая энергия, уносимая электролитом, электродами, газами при испарении Н>2О, излучении и конвекции.

3. Первый закон термодинамики. Калорические коэффициенты. Связь между функциями C>P и C>v

Формулировки первого закона термодинамики.

1. Общий запас энергии в изолированной системе остается постоянным.

2. Разные формы энергии переходят друг в друга в строго эквивалентных количествах.

3. Невозможно построить вечный двигатель первого рода, который бы давал механическую энергию, не затрачивая на это определенное количество молекулярной энергии.

4. Количество теплоты, подводимое к системе, расходуется на изменение U>вн и совершаемую работу.

5. U>внфункция состояния, т. е. она не зависит от пути процесса, а зависит от начального и конечного состояния системы.

Доказательство:

Пусть ТДС рассматривается при двух параметрах давления и объема, имеется два состояния системы I и II. Нужно перевести систему из состояния I в состояние II либо по пути А, либо по пути В (рис. 3).

Рис. 3


Предположим, что по пути А изменение энергии будет ΔU>A, а по пути В – ΔU>B. Внутренняя энергия зависит от пути процесса

ΔU>A = ΔU>B,

ΔU>AΔU>B ≠ 0.

Согласно пункту 1 из формулировок первого закона термодинамики, общий запас энергии в изолированной системе остается постоянным

ΔU>A = ΔU>B ,

U>вн – функция состояния не зависит от пути процесса, а зависит от состояния системы I или II. U>вн – функция состояния, является полным дифференциалом

Q = ΔU + А –

интегральная форма уравнения первого закона термодинамики.

δQ = dU + δA–

для бесконечно малого процесса, δA– сумма всех элементарных работ.

Калорические коэффициенты

Теплота изотермического расширения:

Уравнение первого закона термодинамики в калорических коэффициентах

δQ = ldv + C>vdT,

где l– коэффициент изотермического расширения;

С>vтеплоемкость при постоянном объеме.

теплоемкость при const давлении,

δQ = hd>p + С>pdT,

δQ = χdP + ψpdv.

Связь между функциями C>Pи C>v

δQ = hd>p + С>pdT = ldv + C>vdT,

для реального газа.

Для идеального газа l= р

С– С>V= R,

к = (δQ/дv)ρ– теплота изохорного расширения;

m = (δQ/дP)v– теплота изобарного сжатия.

4. Изопроцессы в термодинамике. Энергия Гельмгольца

1. Изотермический