Основные расчетные формулы, Стандартные термодинамические величины - Взвешенная плавка никелевого концентрата

Плавка расчет взвешенный никелевый

При заданной температуре:

где R=8,314.

Для химической реакции:

;

, где R=8,314.

Расчет lgKp по методу Темкина-Шварцмана:

Расчет LgKp по методу Владимирова.

Точному:

.

Расчет lgKp по приближенному методу Владимирова:

Где

Формулы для самостоятельных (верных) расчетов:

Стандартные термодинамические величины

Для реакции СоО+Fe = Feo+Со составим таблицу 1, в которую занесем основные термодинамические величины, необходимые для расчета.

Таблица 1. Стандартные термодинамические величины

Вещество

Коэффициенты уравнения

СоО

-238,910

52,93

42,28

8,540

1,670

-

Fe

-----------

27.15

17.24

24.77

------------

298-700

FeO

-264.85

60.75

50.80

8.61

-3.31

298-1650

Со

-----------

29.87

16.99

29.46

-----------

298-700

3. Приближенный расчет по методу Крестовникова А. Н.

Проведем расчеты при Т=2980К для химической реакции

Проведем расчеты при Т=2980К для химической реакции

Проведем расчеты при Т=2980К для химической реакции

Проведем расчеты lgKp при Т=2980К для химической реакции

;

Где

Проведем расчеты Ср при Т=5000К:

Где.

Аналогично проводим расчеты для остальных температур, результаты расчетов теплоемкости заносим в таблицу 2, а результаты расчетов энтальпии, энтропии, энергии Гиббса, логарифма константы равновесия заносим в таблицу 3.

Значения теплоемкости для реакции СоО+Fe=Feo+Со в заданном интервале температур

Таблица 2

Т, 0К

СрСоО

Cp FeO

CpFe

CpCo

?Cpх. р.

Дж/(моль*К)

298

-0,232

500

53,218

53,781

29,625

28,205

700

54,599

56,151

34,579

37,2

900

56,172

58,140

39,533

34,905

1100

57,812

59,997

44,487

38,255

1300

59,481

61,797

49,441

41,605

1500

61,164

63,568

54,395

44,955

1700

62,856

65,322

59,349

48,305

1900

64,552

67,067

64,303

51,655

Таблица 3

Значения термодинамических величин для реакции СоО+Fe = Feo+Со

Т, 0К

LgKp

Kp

298

130,317 103

500

-26,113

-31,246

4,2

1,86 103

700

-26,531

9,453

-33,149

2,478

300,6

900

-27,541

7,77

-34,534

2

100

1100

-29,186

5,425

-35,153

1,672

46,989

1300

-31,471

2,579

-34,824

1,4

25,119

1500

-34,397

-0,661

-33,406

1,165

14,622

1700

-37,966

-4,227

-30,780

0,947

8,851

1900

-42,141

-8,426

-26,132

0,72

5,248

По полученным данным строим графики зависимостей: ?Н, ?S, ?G, Кр, ?Ср как функций от температуры и зависимость LgKp как функции от обратной температуры 1/Т.

зависимость теплоемкости от температуры

Рис. 1 Зависимость теплоемкости от температуры

Рассмотрим график зависимости СР от температуры. Видно, что с увеличением температуры СР уменьшается. Энтальпия уменьшается тем быстрее, чем выше температура. Что подтверждается соответствующим графиком и термодинамическими расчетами.

зависимость энергии гиббса от температуры

Рис. 2 Зависимость энергии Гиббса от температуры

Анализируя, зависимость ?G от температуры, определяем, что ?G для реакции СоО+Fe=Feo+Со повышается с ростом температуры, так как основное влияние оказывает величина Т-?S, уменьшающаяся с ростом температуры.

зависимость константы равновесия от температуры

Рис. 3 Зависимость константы равновесия от температуры

Константа равновесия уменьшается с увеличением температуры, так как реакция СоО+Fe = Feo+Со экзотермическая.

зависимость энтропии от температуры

Рис. 4 Зависимость энтропии от температуры

Энтропия убывает, следовательно, система переходит из менее упорядоченного состояния в более упорядоченное.

зависимость логарифма константы равновесия от обратной температуры

Рис. 5 Зависимость логарифма константы равновесия от обратной температуры

Рассмотрим график зависимости LgKр от 1/T. С увеличением обратной температуры LgKр увеличивается. Это означает что в интервале температур от 298 до 1500К Кр>1, следовательно равновесие реакции сместится в сторону продуктов реакции, т. е. реакция будет протекать в прямом направлении.

зависимость энтальпии от температуры

Рис. 6 Зависимость энтальпии от температуры

Энтальпия с повышением температуры убывает, так как СоO+Fe=FeО+Со экзотермическая реакция.

Похожие статьи




Основные расчетные формулы, Стандартные термодинамические величины - Взвешенная плавка никелевого концентрата

Предыдущая | Следующая