Температура продуктов реакции???

[dmr]

Вопрос не касается какой то конкретной реакции? Существует ли методика расчета температуры продуктов реакции,если вступающие в реакцию реагенты имеют разные температуры,и продуктов реакции,тоже больше чем один. Например перегретый пар,прогоняется через холодную медь,и допустим ,выйдет водород,и оксид меди,водород покидаетзону реакции. Реакция скорее гипотетическая,но как расчитать температуру водорода,или температуру оксида меди,ведь у вещевств(продуктов,и реагентов),разные теплопроводности,теплоемкости,и вступающие в реакцию вещевства,начинают при разной температуре???

[Iskander]

Есть, конечно. Только расчёты трудоёмкие и занудные, с учётом изменения теплоёмкостей от температуры, энтропий смешения и прочей маловлияющей при стандартных условиях мелочёвки. При высоких температурах ещё можно напороться на параллельные реакции (скажем, углерод будет гореть до СО), тогда вообще будет такая каша, что проще спалить и померять.

[avor]

Учебник по физ. химии почитайте там все расписано для замкнутой системы. А для открытой тоже основы расписаны в учебниках по процессам и аппаратам и общей химической технологии, ну еще есть хорошие учебники по проектированию хим реакторов. Для выпускника мехмата используемая там математика должна быть примерно как дет.садовская программа.

[dmr]

Учебник по физ. химии почитайте там все расписано для замкнутой системы. А для открытой тоже основы расписаны в учебниках по процессам и аппаратам и общей химической технологии, ну еще есть хорошие учебники по проектированию хим реакторов. Для выпускника мехмата используемая там математика должна быть примерно как дет.садовская программа.

если не затруднит,пожалуйста,ткните пальцем в конкретный учебник,и хорошо бы и в главу,раздел учебника,
а то самостоятельные поиски ,выдают какую то фигню не по теме.Заранее спасибо!

[avor]

ЗАТРУДНИТ!!!!!!!!!! В библиотеку, в библиотеку, Бармалейкин.

Ищите по фамилиям краснов, стромберг, мухленов, касаткин, бесков, кутепов, анисимов, дытнерский

[ИСН]

Для хотя бы приблизительно гомогенной реакции всё просто:
1. (Мысленно) смешать исходники. По теплоёмкостям посчитать температуру.
2. Прореагировать. По энтальпиям посчитать тепловой эффект.
3. Опять же по теплоёмкостям (но уже продуктов) посчитать новую температуру. Всё.

[GreenWorld]

Нет таких методик. Слишком много параметров, слишком много взаимосвязей. То есть, "посчитать" конечно можно, - но при попытке проверить на практике почти наверняка будет лажа.

Перегретый пар с медью - это не очень наглядно, хотя и в этом случае, различие между теорией и практикой будет чудовищным. Тут и побочные реакции, и начальные температуры, и скорости теплообмена, и форма реактора, и...
Вот Вам два жизненных примера.
1. Кто имел счастье родиться в СССР, может быть помнит такие детские пистоны. Бумажная лента, на которую через сколько-то мм нанесены капли смеси хлората калия с фосфором, и заклеена сверху типа скотчем. Заряжалась в такой пистолетик, любимая игрушка была Ну так вот, хлопало что аж уши закладывало, а вот бумажная основа даже не обугливалась. Рассчитана масса заряда. А сделай его чуть больше - сгорит всё к чертям - а ведь реакция-то та же самая !
2. Кто занимается производством спирта, наверняка знает что процесс брожения сахара слегка экзотермичен.
Но как это влияет на практике ? А так, что если объём реактора меньше определённой величины, то его приходится подогревать, а если превышает - то охлаждать. Но есть и "золотая середина", когда тепла реакции как раз хватает для поддержания её интенсивности - но она тоже не строго определённая, а зависит от множества факторов: внешней температуры, формы и материала реактора, интенсивности перемешивания, и т.д.
Ну, а о том что масштабировать методику настоящих, серьёзных реакций без предварительных пробников - дело рисковое, и никакая теория тут не поможет, Вам любой синтетик расскажет.

[Sovetnik]

если не затруднит,пожалуйста,ткните пальцем в конкретный учебник,...

Для понимания общих принципов таких расчетов будет полезно это:
http://pyrotechnics.net.ru/library/method/pdf/004.pdf‎

[dmr]

ЗАТРУДНИТ!!!!!!!!!! В библиотеку, в библиотеку, Бармалейкин.

Ищите по фамилиям краснов, стромберг, мухленов, касаткин, бесков, кутепов, анисимов, дытнерский

Анекдот вспомнил:"Сказала бы просто "ПИВА НЕТ,а то пива неээт,пива неээт"

[dmr]

Я извиняюсь,что не достаточно четко сформулировал вопрос,видимо сам не достаточно понимал, что хотел.
Вопрос стоит скорее не в температуре,а в количестве тепла,распределении количества тепла,между продуктами реакции. А по поводу температуры,могут ли продукты реакции быть разной температуры(если вступающие в реакцию реагенты,имели разную температуры),если продукты выйдут из реакции одной температуры,я могу подсчитать распределение количества тепла,а если разной,то хз...
Ну а если вернуться к примеру из первого поста,интересовало,сколько тепла унесет с собой водород?

ИСН писал(а):
Для хотя бы приблизительно гомогенной реакции всё просто:
1. (Мысленно) смешать исходники. По теплоёмкостям посчитать температуру.
2. Прореагировать. По энтальпиям посчитать тепловой эффект.
3. Опять же по теплоёмкостям (но уже продуктов) посчитать новую температуру. Всё.

некоторые реакции происходят быстрее чем мысленный теплообмен,между реагентами(например щелочной металл с водой),хотя вступать в реакцию могут и при разной температуре. Поэтому и возник такой вопрос.

[avor]

В предлагаемом вам примере, для ответа на ваш вопрос нужно знать поле температур и поле концентраций веществ в системе в разные моменты времени. Ну и вперед. Вы же математик. А элементарные модели, там довольно примитивные, все в учебниках написано. А все что наверху написали оно все правильно(в смысле что не считается). Не считатеся потому, что в моделях конкретных систем не всегда известны параметры уравнений и граничные условия и для их поиска надо ставить дополнительные эксперименты.

--некоторые реакции происходят быстрее чем мысленный теплообмен,между реагентами(например щелочной металл с водой),хотя вступать в реакцию могут и при разной температуре. Поэтому и возник такой вопрос.

"Мысленный теплообмен" Это новое физическое понятие?
В замкнутой системе через некоторое время наступит равновесие. Те если заранее ограничить объем системы и задаться бесконечным временем и отсутствием тепло и массообмена со внешней средой, то все там считается. чуть ли не по школьным арифметическим формулам. А на счет скорости процессов, ядерный взрыв и выстрел из стрелкового оружия еще более быстрые процессы и тем не менее с той или иной степенью достоверности их рассчитывают.

[chemist]

Трудно придумать химическую реакцию, из которой продукты выходят будучи нагретыми до разных температур, даже если реагенты вводились с разными температурами. Дело в том, что если уж реагенты обменялись атомами (суть химической реакции), то ИК-квантами они тем более многократно обменялись, т.к. последние гораздо меньше атомов и значительно подвижнее их.

[stearan]

...если уж реагенты обменялись атомами (суть химической реакции), то ИК-квантами они тем более многократно обменялись...

поэтому, если речь идет о расчете состояния как результата конкретно заданной реакции (-ий), то температура продуктов в расчетах предполагается одинаковой.
на практике однако встречаются задачи, когда из реактора вылезают два (или даже три) потока (нп. парогаз + ж.ф.) и их температуры отличаются; не сильно, но технически значимо (10-15°С). разумеется, это результат наложения нескольких процессов и посчитать тепловой баланс в такой системе может составить немалый геморрой tiresome business
по поводу ссылки http://pyrotechnics.net.ru/library/method/pdf/004.pdf так и хочется съязвить - наверно по ней учились те, что нынче падающие ракеты топливом заправляют

[ИСН]

Трудно придумать химическую реакцию, из которой продукты выходят будучи нагретыми до разных температур, даже если реагенты вводились с разными температурами.

Всё верно. Если уж они находились достаточно близко, чтобы прореагировать, то по температуре сравнялись и подавно. Это в физике плазмы бывает, что компоненты смеси имеют разную температуру; в химии - никогда.
Другое дело, если у нас существенно важна пространственная часть задачи: потоки какие-то туда-сюда, и разные температуры в разных областях. (Это и без реакции бывает, кстати.) Тогда ничего не поделаешь: строим сеточку, считаем численными методами, получается всё равно плохо...

[stearan]

...разные температуры в разных областях... и без реакции бывает...

да. a если с реакциями, тепловой эффект и Еакт значимы, то совсем тоска зеленая

...считаем численными методами, получается всё равно плохо...

тем не менее технологи/операторы пр-ва требуют результатов, иногда даже заплатят. благо когда есть обратная связь - возможность сверять результаты расчетов с данными из действующего оборудования...

[chemist]

благо когда есть обратная связь - возможность сверять результаты расчетов с данными из действующего оборудования...

А если ещё нет никакого действующего оборудования, то проводят опытные и опытно-конструкторские работы (ОТР/ОКР) с созданием пилотных установок - точных копий промышленных, предназначенных специально для изучения процессов. Но автор темы хочет сделать восход солнца вручную, даже не выучив астрономии и поэтому собирает с миру по нитке на ковёр-самолёт, на котором и полетит к Ярилу

[dmr]

Но автор темы хочет сделать восход солнца вручную, даже не выучив астрономии и поэтому собирает с миру по нитке на ковёр-самолёт, на котором и полетит к Ярилу

Прям в натуре сказочный персонаж вы,Горынович! или просто сказок много читали.

[dmr]

Но по сути вопросов,за ответы спасибо!