Документ: Лекции по термодинамике неравновесных систем. Пармон, страницы 256-260

2.4. (16.8.) Как соотносятся между собой химические потенциалы и концентрации для компонентов реакции

R A1 A3 P

A2 2A4

встационарном процессе превращения исходного реагента R

впродукт Р? Аi – промежуточные соединения. Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Применима ли для данной системы теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии и если «да», то при каких условиях?

Ответ. μQ > μA1 = μA2 > μA3 = 2μA4 > μP;
	1	~ ~	~	~
σ =		v(μQ − μP ) = Rεэфф(nR − nP )(lnnR −lnnP ) .
σ =	T	v(μQ − μP ) = Rεэфф(nR − nP )(lnnR −lnnP ) .
	T

Теорема применима при AΣRP ≤ RT, где R – газовая постоянная.

2.5. (16.9.) Как соотносятся между собой химические потенциалы и концентрации компонентов реакции в стационарном

процессе превращения исходных реагентов Ri в продукт Р в процессе, изображаемом схемой

R1 + R2 A1 2A4 P

A2 + A3

Здесь Ai – промежуточные соединения. Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы

при	температуре 1200 К,			если		сродство		брутто-реакции
R1 + R2 P			равно	2 кДж / моль?				10 кДж / моль?
50 кДж / моль?
Ответ. μR1 + μR2 > μA1 = μA2 + μA3 > 2μA4 > μP;
	1			~	~	~	~	~	~
σ =		v(μR1 + μR2	− μP ) = Rεэфф(nR1		nR2 − nP )(lnnR1 + lnnR2				−lnnP ) .

T

Теорема применима при AΣR ≤ 10 кДж / моль.

255

2.6. (16.10.) Как соотносятся между собой химические потенциалы и концентрации компонентов реакции в стационарном

процессе превраще- R + R

2

A

1

2A

4

P

ния исходных реа-

1

гентов Ri в продукт Р

в процессе, изобра-

A3

A2

женном схемой

Здесь Аi – промежуточные соединения-интермедиаты. Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы при температуре 1200 К, если сродство брут- то-реакции R1 + R2 Р равно 2 кДж / моль ? 50 кДж / моль?

Ответ. μR1 + μR2 > μA1 > 2μA4 > μP; μA1 >μA2 > μA3 > 2μA4;

как в задаче 16.13.

Теорема применима при ArΣ = 2 кДж / моль.

2.7. (3 / 9–03). Как соотно-

R + R

A

2A

сятся между собой химиче-

1

2

1

4

ские потенциалы и концен-

трации компонентов реакции

(A2 + A3)

в стационарном процессе

превращения исходных реа-

2 A3+ R3

P

гентов Ri в продукт Р в про-

цессе, изображенном схемой

Здесь Аi – промежуточные соединения-интермедиаты. Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии в стационарном и нестационарном режимах. Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы при температуре 1000 К, если сродство брутто-реакции R1 + R2 + R3 Р равно 5 кДж / моль? 40 кДж / моль?

256

2.8.

(16.11.) (2 / 6–02).

Как соотносятся между

R1 + R2

A1

собой химические потен-

циалы

и концентрации

A1

P

компонентов

реакции в

стационарном

процессе

превращения

исходных

реагентов Ri в продукт Р A

A

2A

A

в процессе,

изображен-

2

3

4

5

ном схемой

Здесь Ai – промежуточные соединения-интермедиаты. Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы при температуре 500 К, если сродство брут-

то-реакции R1 + R2 P2 равно 25 кДж / моль?

2.9. (5 / 5–02).

Как соотно-

сятся между собой химические

R + R

P

потенциалы

и

концентрации

1

2

компонентов реакции в ста-

ционарном

процессе превра-

щения исходных реагентов Ri

A1

2A2

A3

в продукт Р в процессе, изо-

браженном схемой

Здесь Ai – промежуточные соединения-интермедиаты. Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы при температуре 1200 К, если сродство брут- то-реакции R1 + R2 P2 равно 2 кДж / моль ? 50 кДж / моль ?

Ответ. μR1 + μR2 > μA1 > 2μA2 = μA3 > μP; как в задаче 16.13.

Теорема применима при ArΣ = 2 кДж / моль.

257

2.10. (5 / 3–98). Как соот-

носятся между собой хими-

ческие потенциалы и концен-

R

A1

A3

трации для компонентов ре-

акции в стационарном про-

цессе превращения исходно-

A2

2A4

го реагента R в продукт Р?

Аi – промежуточные соединения.

Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Применима ли для данной системы теорема Пригожина о минимуме скорости производства энтропии и если «да», то при каких условиях?

2.11. (7 / Э–97). Как соот-

носятся между собой хими-

R

A1

2A3

ческие потенциалы

и кон-

центрации компонентов ре-

акции в стационарном про-

цессе превращения

исход-

A

2

A

4

ного реагента R в

продукт

Р ? Аi – промежуточные соединения.

Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы при температуре 300 К, если сродство брутто-реакции R P равно 2 кДж / моль? 20 кДж / моль?

P

2.12. (3 / 7–02). Как соотносятся между собой химические потенциалы и концентрации компонентов реакции в стационарном процессе превращения исходного реагента R в продукт Р в процессе, изображаемом схемой, представленной на с. 259.

258

R + A1

2A1

Здесь Аi – промежуточные со-

A1

2A4

P

единения. Напишите для этой

системы выражение для скоро-

сти производства энтропии.

(A2 + A3)

Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы при температуре 800 К, если сродство брутто-реакции R Р равно 2 кДж / моль? 50 кДж / моль?

2.13. (3 / 2–02). Как соот-
носятся между собой хими-
ческие потенциалы и концен- R	A3	P1 + P2


трации компонентов реакции

встационарном процессе

превращения исходного реа-	A			2A		A			A
гента R в продукты Рi в про-		1		2			4			5

цессе, изображенном схемой, приведенной справа?

Здесь Ai – промежуточные соединения-интермедиаты. Напишите для этой системы выражение для скорости производства энтропии. Как формулируется для данной системы теорема Пригожина о скорости производства энтропии в стационарном состоянии? В какой мере применима эта теорема для данной системы при температуре 1200 К, если сродство брут- то-реакции R P1 + P2 равно 10 кДж / моль? 50 кДж / моль?

2.14. (16.12.) Как соотносятся между собой химические потенциалы и концентрации компонентов реакции в стационарном

процессе превращения ис-

R

A1

A2

A3

P

ходного реагента R в продукт

Р в процессе, изображенном

A1 + H+

A4

A3

+ H+

схемой, приведенной справа?

259

Материал: Лекции по термодинамике неравновесных систем. Пармон

Смотрите также: