Hemijske reakcije 
Vrsta: Seminarski | Broj strana: 40 | Nivo: Tehnološki fakultet

Unutrašnja energija susptance nije rezultat makroskopskog kretanja već je rezultat kretanja i interakcija njenih molekula i predstavlja sumu:
kinetičke energije translatornog, rotacionog i oscilatornog kretanja molekula,
intermolekularne energije kao rezultat djelovanja međumolekulskih
sila,
- intramolekularne-hemijske energije,
i kao takva, izrazita je funkcija temperature kao mjere intenziteta kretanja molekula.
Za veoma jednostavne strukture kao što su čiste kristalne supstance i idealni gasovi moguće je na bazi kinetičko-molekularne teorije i kvantne mehanike formulisati U(T) jer za takve supstance U ne zavisi od V i tako dobiti funkciju Cv(T), odnosno cp(T).
—i 1—i—i—i—i—i 1 1 1—i 1 1 1 1 ►
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 T[K]
o
Zavisnost cp od temperature za neke elemente
Za izračunavanje promjene specifičnog toplotnog kapaciteta sa temperaturom koristi se empirijska zavisnost:
■-2
cp =a + bT + cT
Na slici je dat grafički prikaz promjene toplotnog kapaciteta u funkciji temperature za nekoliko elemenata.
Jasno se vidi, da ukoliko supstanca u datom intervalu temperature trpi fazne promjene, bilo agregatnog bilo polimorfnog karaktera, onda se moraju uzeti efekti tih promjena, što znači da svaka faza supstance ima različit tok krive cp= f(T).
Zbog ograničenog opsega važenja teorijskih modela, temperaturna zavisnost toplotnih kapaciteta gasovitih supstanci u idealnom gasnom stanju, čvrstih supstanci i tečnosti u oblasti približne nekompresibilnosti opisana je empirijskim jednačinama:
za tečnosti i idealne nepolarne gasove:
cp= a + bT + cT2 + dT3
za polarne gasove i čvrste supstance
Cp— a + bT + eT"2
gdje su a, b, c, d i e konstante karakteristične za pojedine supstance.
Vrijedost ovih konstanti mogu se naći u priručnicima, kao i u udžbenicima.
Na slici je prikazana ova zavisnost za eten, polazeći od tempcratura bliskih 0 K, kada je on u čvrstom stanju, pa do sobne temperature, kada se on pojavljuje kao gas.
Zavisnost cp etena od temperature
Primjer 5.
Molarni toplotni kapacitet metana u idealnom gasovitom stanju mijenja se sa temperaturom po slijedećoj empirijskoj formuli:
cp =14,15 + 7,55-l(r2T-l)79-l(r5T2 JmoP'lC1
izračunati srednji toplotni kapacitet metana u intervalu 300 °C - 600 °C.
koliko je potrebno dovesti toplote u izmjenjivaču toplote kapaciteta 50 kg metana/h da bi se struja metana zagrijala od 300 °C do 600 °C.
Pritisak u izmjenjivaču je oko 1 bar.
Rješenje:
173
a)
°p: 873-573 '
£3 (14,15 + 7,55 • 10-2 T-1,79 • 10"5T2) dT
čp =59,24 Jmor'K
b) iz prvog zakona termodinamike za otvoreni sistem uz

---------- CEO RAD MOŽETE PREUZETI NA SAJTU. ---------- 

www.maturski.org 

 

MOŽETE NAS KONTAKTIRATI NA E-MAIL: [email protected]