H2O2分解反应的不可逆过程热力学

扩展现行的线性不可逆过程热力学理论到远离平衡又没有产生耗散结构的体系,建立非均相体系只存在一个化学反应的反应速率通用方程,并将此反应速率方程应用于H2O2催化分解反应这个经典的动力学问题,分别得到了298K及308K条件下和实测数据吻合的四次关系式·结果表明考虑了高次项后,不可逆过程热力学可以用于远离平衡体系的化学反应·高次近似时,取多少次方对不同的化学反应条件是不同的,这决定于其远离平衡的程度,并且通过对线性不可逆过程热力学扩展的应用为远离平衡的化学反应的研究提供了一种新的方法·     

以推广的爱因斯坦关系研究非平衡系统的稳定性与涨落

引言目前,开放的非平衡系统的不可逆过程的研究,特别是在远离平衡的非线性区域,受到人们普遍的重视,I.Prigogine 和 P.Glansdorff 将平衡态和线性不可逆过程的热力学理论在局域平衡假设的基础上拓展到远离平衡的区域,导出了远离平衡的定态的稳定性判据,以某个定态作为参考态,把非平衡系统某一状态的熵 S 展开到二级项     

化学反应扩散方程的微观推导

一、引言在化学反应动力学中,化学反应系统是由反应扩散方程■N_i(x,t)=R_i({N_j}) D_i▽~2N_i(1)来描述的,其中 N_i 是 i 组分在时刻 t、点 x 处的密度,R_i 是化学反应项,D_i 是扩散系数.比利时 I.prigogine 学派在不可逆过程热力学背景的基础上,分析了反应扩散方程,     

不可逆过程和熵产生

本文讨论了热力学不可逆过程和可逆过程实质上的区别,如何把热力学研究方法引入化学动力学研究问题;举例阐述了化学反应系统中熵产生计算的有关概念和过程,从而引出了广义热力学流和热力学力;阐明了多体系统中化学反应间的耦合是有条件的而不是任意的。     

环境流体中的熵平衡方程和动力熵产生

熵平衡方程是非平衡态热力学的基础.但是目前的经典熵平衡方程,内能中不合理地隐含着流体微团组分相对于质心运动的动能,并非热力学意义上的平均分子运动动能.文中以内能仅为平均分子运动动能概念为出发点,重新推导得到了修正的熵平衡方程.在熵平衡方程中导入动力熵产生,使熵平衡方程能以显式表述动力过程.这时熵平衡方程不仅描述了一个热力学系统的不可逆过程,而且描述了动力可逆过程所造成的系统熵变化.使熵平衡方程能描述热力学系统状态和发展方向,更为合理且更具有普遍性.     

化学反应交联的随机热力学效应

根据受噪声作用的有限化学反应系统的随机热力学理论，以存在膜平衡交联的简单反应模型为例，建立了交联体系的有效主方程及有效随机熵平衡方程。进而阐了这类体系中有效熵产生的统计内涵，初步揭示出内涨落和来自化学反应交联的外噪声的随机热化学效应。     

直接蒸发冷却过程不可逆热动力学分析

在对直接蒸发冷却过程进行热、动力学分析的基础上，把实际过程中抽象成空气纵掠湿平板同时发生传热和传质过程的物理模型并应用不可逆热力学理论，建立了能反映在各广义热力学推动下，过程热动力学特性的数学模型。它由一个包括熵产率方程。能量方程和质量方程构成的微分方程组，为探讨直接蒸发冷却过程中的传递机理及提高热、质交换设备的热力学完善度提供理论依据。     

冶金反应过程动力学的分段尝试法

冶金反应工程学属于一门独立的学科,需要建立自己的一套研究反应动力学的新方法。为了避免与冶金物理化学的方法和内容的重叠,本文提出分段尝试法可作为研究冶金反应过程动力学的新方法。依据反应过程特点,建立相应动力学模型进行拟合尝试,能够得到该过程控制环节转换时间点以及动力学参数,为冶金模拟提供必要的物性参数。由于在实际冶金反应过程中,化学反应过程和质量传输过程的耦合是客观存在的,化学反应控制时质量传输也发生;同理,质量传输控制时也有化学反应。因此,提出通过引用不可逆过程热力学唯象理论来确定出化学反应和扩散控制的两种通量之间的影响,从而进一步完善分段尝试法。     

公路隧道自然通风热动力学稳定性分析

在公路隧道自然通风原理分析的基础上,建立通风系统的理论模型,表明热力学不可逆过程和动力学可逆过程共同决定了自然通风系统的发展,而其发展方向是由熵平衡方程所决定的。在理论模型的基础上,借助Lyapounov稳定性理论建立系统热力学和动力学稳定性判据。而二者的组合判据综合考虑了热力因素和动力因素的影响。进一步分析该组合判据发现,气体参数和非气体参数扰动影响关联,并且宏观参数扰动与具体宏观过程的相互作用是决定公路隧道自然通风系统稳定性的根本原因。     

不可逆过程与时间无关的判别条件

以不可逆热力学为基础,推导出了判别不可逆过程是否与时间无关的热力学条件,并证明了在时间无关不可逆过程中求解内变量演化方程的公式．     

导出化学势的简明方法

本文从均匀单质的开放体系出发,简单而有效地导出了化学势,然后将其运用到闭合体系和体系的化学平衡中去,并对在各种限定条件下的化学平衡方程进行了讨论。     

化学反应平衡常数与速率常数关键点探析

化学热力学中的平衡常数K与化学动力学中的速度常数k相关性很强,对他们进行深入研究有助于从宏观层面和微观结构去进一步认识化学反应的本质。K和k都是温度的函数,所以当温度变化时,K、k必然随之变化,与化学反应的宏观和微观变化相对应。     

一类描述完全混合水体PH长时变化的缓冲动态数学模型

天然水体含有多种酸碱缓冲体系,以大气—水体—岩石构成的碳酸盐复合平衡体系为例,引入“缓冲系数”的概念,表达缓冲体系中各种缓冲组分对缓冲作用的贡献.缓冲系数由热力学平衡常数及其关系推导得出,是pH的函数.从物质守恒原则出发,融合水化学反应和水力学过程,建立一种含有缓冲项的描述完全混合水体酸度长时变化的动态模型(微分方程型).模型可用微分方程的数值方法求解.举例说明了模型的具体应用过程和计算结果的表现形式.     

基于敏感性分析的甲烷反应机理优化简化

通过对包含53种组分、325个可逆基元反应的甲烷燃烧反应机理(GRI-Mech 3.0)的简化结果与原机理动力学计算结果的比较,证明最优简化法取得了良好的效果.同时,结合敏感性分析法深入揭示了甲烷燃烧过程中甲烷和氮氧化的化学过程.     

温度对三辛胺萃取乙酸的影响

胺类对乙酸的萃取为化学萃取,反应平衡常数与萃取平衡分配系数有一定联系。将吉布斯方程应用于非理想溶液时,需要作一些校正,从而得出了y-x-T关系式。该式的计算结果与实验值吻合良好,并可得到反应热与浓度的关系,因而可计算萃取塔的热效应。     

化工过程计算和过程模拟中的MATLAB求解

化工过程计算和过程模拟涉及到插值、求积分、参数拟合、解常微分和偏微分方程、解线性和非线性方程等问题。采用集数值计算、可视化图形处理、开放式多功能于一体的新型软件MATLAB对复杂化学平衡系统、间歇化学反应过程和超声波作用下气泡空化这3个过程进行了模拟和求解。计算结果表明，MATLAB是解决化工过程计算和过程模拟的有效方法。     

化学反应平衡系统的热容计算

为了方便精确地计算化学反应系统的热容,以反应进度为基础,建立了理想混合物中化学反应平衡系统的热容计算方法。利用偏摩尔量的性质和热力学基本关系式导出了计算化学反应平衡系统定压热容和定容热容的公式。以碘化氢气相合成反应为例,说明如何由化学反应的平衡常数计算平衡反应进度,进而计算定压热容和定容热容。计算结果与传统的平均热容进行比较,二者能较好的符合。计算分析表明了该文所给公式的有效性和实用性。