	Информационно-образоательный портал
	Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,



МЕНЮ\|

поиск

Вычисление термодинамических функций индивидуального вещества H2, расчет константы равновесия реакции 2MgOконд+Сграф - 2Mgконд+СО2. Построение и анализ диаграммы состояния двухкомпонентной системы La—Sb

Вычисление термодинамических функций индивидуального вещества H2, расчет константы равновесия реакции 2MgOконд+Сграф - 2Mgконд+СО2. Построение и анализ диаграммы состояния двухкомпонентной системы La—Sb

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Воронежский государственный технический университет

Физико-технический факультет

Кафедра физики, химии и технологии литейных процессов

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Физическая химия»

Тема: Вычисление термодинамических функций индивидуального вещества H2, расчет константы равновесия реакции 2MgOконд+Сграф- 2Mgконд+СО2.

Построение и анализ диаграммы состояния двухкомпонентной системы La--Sb.

Выполнил студент ЛП - 061 ____X_HACKER

группа подпись инициалы, фамилия

Руководитель А.Н. Корнеева

подпись инициалы, фамилия

Нормоконтроль А.Н. Корнеева

подпись инициалы, фамилия

Защищена________________Оценка______________________

2008 г

Воронежский государственный технический университет
Кафедра физики, химии и технологии литейных процессов

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу по дисциплине

«Физическая химия»

Специальность 150104: «Литейное производство черных и цветных металлов»

Тема работы: Вычисление термодинамических функций заданного вещества H и константы равновесия заданной реакции

2MgOконд+Сграф- 2Mgконд+СО2

Построение и анализ диаграммы двойной системы La--Sb.

Содержание расчетно-пояснительной записки:

1 Вычисление термодинамических функций.

1.1 Вычисление термодинамических функций H0(T)-H0(0), S0(T), Ф0(Т), G0(T)-G0(0) для заданного вещества H в интервале температур 100-500К.

1.2 Описание физических и химических свойств вещества H, его применение.

1.3 Расчет константы равновесия реакции 2MgOконд+Сграф- 2Mgконд+СО2 в интервале температур 1400 - 2400К, двумя способами и с помощью применения приведенной энергии Гиббса.

2 Построение и исследование диаграммы состояния двойной системы La--Sb.

2.1 Построение и исследование диаграммы состояния La--Sb по следующим пунктам:

2.1.1 Построить диаграмму состояния в La--Sb масс.д. и молек.д., определить тип диаграммы состояния, дать фазовый состав всех ее областей.

2.1.2 Установить формулы химических соединений, если таковые имеются на заданной диаграмме состояния La--Sb.

2.1.3 Указать температуру начала и конца кристаллизации для расплава системы, La--Sb содержащей 0,6 ат.д. Sb.

2.1.4 Определить природу и состав первых выпавших кристаллов из расплава, содержащего, 0,6 ат.д. Sb, а так же состав последних капель этого расплава.

2.1.5 По правилу рычага для системы La--Sb содержащей 0,6 ат.д. Sb, при температуре 1200oC, определить массы равновесных фаз, если было взято 50 г исходного сплава.

2.1.6 Найти число степеней свободы, в точках, соответствующих следующему составу системы и температуре:

Состав 0,4 ат.д. Sb, температура 1690oC

Состав 0,2 ат.д. Sb, температура 800 oC

Состав 0.8 ат.д. Sb, температура 1400oC

2.1.7 Нарисовать кривую охлаждения для системы, содержащей, 0,6 ат.д. Sb, и дать полное описание процесса охлаждения.

Руководитель работы:

Корнеева А.Н._________________________

Исполнитель:

Щербаков А.Е.________________________

Дата выдачи задания_____________________

Дата сдачи курсовой работы_____________

Дата защиты __________________________

СОДЕРЖАНИЕ

Задание

Содержание

1. Вычисление термодинамических функций

1.1. Вычисление термодинамических функций H0(T) - H0(0), S0(T), Ф0(T),

G0(T) - G0(0) для заданного вещества Н2 в интервале температур

100-500К.

1.2. Описание физических, химических свойств вещества H2 и его

применение.

1.3. Расчет константы равновесия реакции

2MgOконд+Сграф- 2Mgконд+СО2 в интервале температур 1400-2400К двумя

способами: с помощью энтропии и приведенной энергии Гиббса.

2. Построение и исследование диаграммы состояния двухкомпонентной

Системы La--Sb .

2.1. Построение и исследование диаграммы состояния La--Sb по

следующим пунктам:

2.1.1. Построить диаграмму состояния La--Sb в масс. д. и молек. д.,

определить тип диаграммы состояния, дать фазовый состав всех её областей.

2.1.2.Установить формулы химических соединений, если таковые

имеются на заданной диаграмме состояния La--Sb.

2.1.3. Указать температуру начала и конца кристаллизации

для расплава системы La--Sb, содержащей 0.6 ат. д. Sb.

2.1.4. Определить природу и состав первых выпавших кристаллов из

расплава, содержащего 0.6 ат Sb ат. д., а также состав последних

капель этого расплава.

2.1.5. По правилу рычага для системы La--Sb, содержащей 0.6 ат. д. Sb

при температуре 12000C, определить массы равновесных фаз,

если было взято 50 г исходного сплава.

2.1.6. Нахождение количества степеней свободы в точках,

соответствующих следующему составу системы и температуре:

Состав 0,4 ат.д. Sb, температура 1690oC

Состав 0,2 ат.д. Sb, температура 800 oC

Состав 0.8 ат.д. Sb, температура 1400oC

2.1.7. Кривая охлаждения для системы, содержащей 0.6 ат.д Sb, и полное описание процесса охлаждения.

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Список литературы

1. ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ.

1.1 Для вычисления термодинамических функций H°(T)-H°(0), S°(T), Ф°(Т), G°(Т)-G°(0) заданного вещества H, в интервале температур 100-500 К с шагом 25 К используем табличные значения термодинамических функций Ср(Т), S0(100) и H0(100)-H0(0), приведенные в источнике [1]. Расчет термодинамических функций при температурах 100, 200, 300, 400, 500 К производим по формулам из источника [2]:

а) изменение энтальпии

(1)

б) изменение энтропии (2)

в) изменение энергии Гиббса (3)

г) изменение приведенной энергии Гиббса:

, (4)

где:

-- высокотемпературная составляющая стандартной энтальпии;

-- значение стандартной теплоёмкости ;

-- стандартная энтропия индивидуального вещества при указанной температуре;

-- приведённая энергия Гиббса;

-- разность стандартных энергий Гиббса при заданной температуре и при 0 К.

Для обеспечения точности вычисления термодинамических функций индивидуального вещества при указанных температурах с ошибкой не выше ~1%, стоградусный интервал, с которым приведены теплоемкости в источнике [1], разбивается на четыре равные части, и проводятся вычисления термодинамических функций и c шагом 25К, что достигается с помощью аппроксимации уравнений.

Выполнение расчетов термодинамических функций индивидуального вещества вышеизложенным образом осуществляется с помощью специальной компьютерной программы.

Значение термодинамических функций C0(T) и C0(T)/T для индивидуального вещества H приведены в таблице 1.

Таблица 1

значение функций С0(Т) и С0(Т)/Т для H.

Т,К	С0(Т), Дж/моль*К	С0(Т)/Т
100	28.1550	0.2816
125	27.3679	0.2281
150	27.0895	0.1880
175	27.1611	0.1585
200	27.4470	0.1372
225	27.8350	0.1220
250	28.2358	0.1111
275	28.5837	0.1028
300	28.8360	0.0961
325	28.9732	0.0901
350	28.9993	0.0842
375	28.9411	0.0782
400	28.8490	0.0721
425	28.7965	0.0664
450	28.8803	0.0617
475	29.2204	0.0599
500	29.9600	0.0591

Примечание: С0(Т) - теплоёмкость вещества, рассчитывается при P=const.

Таблица 2.

Значение функций H0(T)-H0(0),S0(T),G0(T)-G0(0) для H.

Т,К	Н0(Т)-Н0(0), кДж/моль	S0(T), Дж/моль*К	Ф0(Т), Дж/моль*К	G0(T)-G0(0), кДж/моль
100	2.9990	100.6160	70.6260	-7.06260
200	5.7315	120.1235	91.4662	-18.29323
300	8.5517	131.4133	102.9076	-30.87229
400	11.4462	139.8283	111.2128	-44.48514
500	14.3515	146.1412	117.4382	-58.71912

Примечание:

Н0(Т)-Н0(0)--изменение энтальпии;

S0(T)--энтропия; Ф0(Т)--приведённая энергия Гиббса;

G0(T)-G0(0)--изменение энергии Гиббса.

Вывод: При вычислении термодинамических функций с помощью готовых программ мы показали, что ошибка в расчетах не превышает 1 %, в сравнении с приложением А. Из результатов вычислений видно, что, так как функция является возрастающей функцией температуры, то , являются возрастающими функциями температуры, что и следует из законов термодинамики . (графики 1--3).

1.2 История открытия водорода. Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в 16 и 17 веках на заре становления химии как науки. Знаменитый английский физик и химик Г. Кавендиш в 1766 г. исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». При сжигании «горючий воздух» давал воду, но приверженность Кавендиша теории флогистона помешала ему сделать правильные выводы. Французский химик А. Лавуазье совместно с инженером Ж. Менье, используя специальные газометры, в 1783 г. осуществил синтез воды, а затем и ее анализ, разложив водяной пар раскаленным железом. Таким образом, он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из нее получен. В 1787 Лавуазье пришел к выводу, что «горючий воздух» представляет собой простое вещество, и, следовательно, относится к числу химических элементов. Он дал ему название hydrogene (от греческого hydor -- вода и gennao -- рождаю) -- «рождающий воду». Установление состава воды положило конец «теории флогистона». Русское наименование «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году. На рубеже 18 и 19 века было установлено, что атом водорода очень легкий (по сравнению с атомами других элементов), и вес (масса) атома водорода был принят за единицу сравнения атомных масс элементов. Массе атома водорода приписали значение, равное 1.

Страницы: 1, 2, 3

© 2003-2013
Рефераты бесплатно, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.