Зависимость энтальпии реакции от температуры.

[Nikolay_t]

В 24.05.2024 в 14:59, yatcheh сказал:

 

А это не имеет отношения к термодинамике. Вы можете только оценивать температуру. Вычислять там нечего, поскольку понятие "температура в печи" не имеет смысла. А для оценки вам достаточно стандартных величин, ибо никакие ухищрения не помогут вам построить модель с опорой только на термодинамику.

А как оценить температуру то?

 

Можно еще составить тепловой баланс очага горения, т.е. оценить сколько в него энергии поступает, сколько улетает, для этого нужно знать энтальпию веществ в зависимости от температуры, как узнать энтальпию того же углерода при температуре 1500С если теплоемкость нелинейна?

[yatcheh]

В 24.05.2024 в 13:49, Nikolay_t сказал:

А как оценить температуру то?

 

Можно еще составить тепловой баланс очага горения, т.е. оценить сколько в него энергии поступает, сколько улетает, для этого нужно знать энтальпию веществ в зависимости от температуры, как узнать энтальпию того же углерода при температуре 1500С если теплоемкость нелинейна?

 

Для вычисления энтальпии интегрируется уравнение зависимости теплоёмкости от температуры.

Вы описать квазистатический процесс как статический. Это неверный подход. Кокс в печи не святым духом разогревается, не весь и не сразу.

[Nikolay_t]

В 24.05.2024 в 17:09, yatcheh сказал:

 

Для вычисления энтальпии интегрируется уравнение зависимости теплоёмкости от температуры.

Вы описать квазистатический процесс как статический. Это неверный подход. Кокс в печи не святым духом разогревается, не весь и не сразу.

Кокс в печи разогревается отходящими газами, которые покидают очаг горения с определенной энергией, вне очага горения они передают эту энергию коксу. Возможно вы пытаетесь донести что есть еще энергоперенос излучением (т.е. не связанный с массопереносом), но это происходит внутри очага горения. Т.е. начальные условия такие: система ограничена пространством за пределы которого энергия уходит только массопереносом (только с веществом), энергоперенос излучением конечно существуем на любом расстоянии от очага, но плотность его падает пропорционально кубу расстояния от очага, и существует граница за которой материальный энергоперенос на пару порядков выше нематериального, там излучением уже можно пренебречь. И кокс пересекает эту границу с температурой 1500С.

Изменено 24 Мая, 2024 в 12:37 пользователем Nikolay_t

[главный колбасист]

Солнце теряет четыре миллиона тонн массы в секунду из за излучения.
А вы говорите это не материально...

[stearan]

В 24.05.2024 в 06:31, Nikolay_t сказал:

Если считать 10 МДж, то температура будет 1400 и чугун

...вообще не выплавится (наверно (?)) хотели сказать... 
...не знаю что за "10 МДж" и откуда, но цифра 1400°C меня заинтересовала. дело в том, что когда школота любители пытаются считать температуру горения по табличным данным энтальпий образования/сгорания, то у них непременно получается Т раза в два выше реальной,  а Вы первый  у кого получилось меньше  

не вдаваясь в тонкости связанные с рассеянием/потерями тепла (которые в бытовых мелкомасштабных условиях часто бывают определяющими, но в доменной печи наверно можно от них и отвлечься), Т горения можно оценить совместным решением материального и теплового баланса. 

и получить реалистичный результат, если учесть:
- все реакции имеющие значение в данной системе (горение кокса до СО и СО2, восстановление оксидов железа до металла)
- наличие всех масс участвующих в системе распределения тепла (в воздухе есть азот и влага, ...)
- зависимость теплоемкостей от Т
причем некоторые явления можно учитывать по-разному и получить почти одинаковый, рациональный результат.

например: газы и водяной пар при высокой Т диссоциируют с поглощением энергии - это можно учесть как эндотермические реакции, или сделать поправку на диссоциацию в теплоемкости. отличная помощь в этом деле справочник Н.Б. Варгафтика.
 

 

Изменено 24 Мая, 2024 в 15:12 пользователем stearan

[yatcheh]

В 24.05.2024 в 15:36, Nikolay_t сказал:

Кокс в печи разогревается отходящими газами, которые покидают очаг горения с определенной энергией, вне очага горения они передают эту энергию коксу. Возможно вы пытаетесь донести что есть еще энергоперенос излучением (т.е. не связанный с массопереносом), но это происходит внутри очага горения. Т.е. начальные условия такие: система ограничена пространством за пределы которого энергия уходит только массопереносом (только с веществом), энергоперенос излучением конечно существуем на любом расстоянии от очага, но плотность его падает пропорционально кубу расстояния от очага, и существует граница за которой материальный энергоперенос на пару порядков выше нематериального, там излучением уже можно пренебречь. И кокс пересекает эту границу с температурой 1500С.

 

Бро, у нас начался разговор глухого со слепым. При чём тут излучение - я не понял. Вы пытаетесь в терминах равновесной термодинамики рассчитать параметры существенно неравновесного процесса, да ещё с неопределёнными исходными данными. Исполать вам! Я изложил все аргументы в защиту "академиков". Если вы считаете их (аргументы) несущественными - других у меня нету 

Изменено 24 Мая, 2024 в 17:39 пользователем yatcheh

[stearan]

В 24.05.2024 в 19:29, yatcheh сказал:

в терминах равновесной термодинамики рассчитать параметры существенно неравновесного процесса, да ещё с неопределёнными исходными данными

при некотором опыте с процессно-инженерными расчетами можно. но лишь с "инженерной", не c академической точностью. 

Изменено 25 Мая, 2024 в 10:37 пользователем stearan

[главный колбасист]

Можете ли вы объяснить, почему существует такая вещь, как абсолютный ноль температуры, но не известен верхний предел температуры?

[yatcheh]

В 25.05.2024 в 20:07, главный колбасист сказал:

верхний предел температуры

 

Почему же не известен, в физике он постулирован как "планковская температура", равная 1.416784*10^32 К. При этой температуре энергия частиц становится настолько высокой, что гравитационное взаимодействие перевешивает все другие. Это температура Большого Взрыва. Выше этого предела не работает квантовая механика из-за отсутствия теории квантовой гравитации.