Контрольная работа по "Теории металлургических процессов"
Автор: Varava • Август 14, 2020 • Контрольная работа • 2,946 Слов (12 Страниц) • 400 Просмотры
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Теория металлургических процессов
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Выполнил:
Куделя В.С.
Группа ЗМ-17
Номер зачетки 17085
Новокузнецк 2018
ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Для заданной системы (№ 13 из таблицы 1) в интервале температур с шагом ее изменения 50 град и при двух различных давлениях рассчитать:
- Константу равновесия реакции (V).
- Давление CO.
- Давление CO2.
- Давление N2.
- Стандартное изменение энергии Гиббса реакции (I).
- Кислородный потенциал газовой фазы.
- Стандартное изменение энергии Гиббса реакции (II).
- Изменение энергии Гиббса системы с реакцией (II).
Рассчитанные величины внести в таблицу. Сделать заключение о свойстве
газовой фазы и поведении в ней металла. Построить график изменения энергии Гиббса системы в зависимости от температуры.
Графической (или расчетной) экстраполяцией определить, начиная с какой температуры, металл перестает окисляться.
Таблица 1 - Данные к расчету по вариантам
Вариант | Газовая смесь, % | Температурный интервал, ОС | Давление Р*10- 5, Па |
N2 | О2 |
Таблица 2 - Данные к расчету ∆rG°(T)
13 | 62 | 38 | 720-920 | 1,013 |
Стандартное изменение энергии Гиббса реакций.
Вариант | Реакция | ∆rGo(T) = А+ B*T, Дж | |
A | B | ||
13 | 3Cr + 2O2 = Cr3O4 | 1355200 | 264.64 |
РАСЧЕТ
Предварительные замечания.
Константу равновесия реакции (V) рассчитываем по уравнению стандартного химического сродства (4). Универсальную газовую постоянную принимаем равной 8,314 Дж/моль-1 К-1.
С+СО2= 2СО (V)
[pic 1][pic 2]
Gr°(T) = -RTlnK,
Давление монооксида углерода рассчитываем по равенству (12).
[pic 3]
В нашем случае γ=p(N2)/p(О2)=62/38=1,63.
По заданию система находится при двух давлениях, которые, как было отмечено, должно быть выражено в атмосферах. В рассматриваемом примере они равны 1.00 атм.
Давление диоксида углерода определяем по равенству: р(СО2)=р(СО)2/[pic 4]
Давление азота определяем по равенству: p (N2)=p- р(СО2)[pic 5]
Стандартное изменение энергии Гиббса реакции (I) определяем по данным таблицы 2.
Кислородный потенциал газовой фазы рассчитываем по равенству (7).
[pic 6]
Прежде чем определять стандартное изменение энергии Гиббса реакции ва- рианта 13, ее нужно привести к виду реакции (II). Видно, что количества реагирующих веществ реакции нужно уменьшить в 2 раза. Соответственно и величины, определяющие стандартное изменение энергии Гиббса, уменьшаются в 2 раза. Находим стандартное изменение энергии Гиббса преобразованной реакции варианта 13 (3/2Cr+O2=1/2 Cr3O4).
...