Bilans materiałowy TECHNOLOGIA CHEMICZNA BILANS MATERIAŁOWY I CIEPLNY PROCESU TECHNOLOGICZNEGO
|
|
- Natalia Kubicka
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 TECHNOLOGIA CHEMICZNA BILANS MATERIAŁOWY I CIEPLNY PROCESU TECHNOLOGICZNEGO dr inż. Anna Zielińska-Jurek annjurek@pg.gda.pl Pok. 30 Ch.A. Bilans materiałowy Podstawą wszystkich obliczeń w technologii chemicznej jest Od jego wykonania rozpoczyna się projektowanie i rachunek ekonomiczny planowanego lub istniejącego procesu, a także obliczanie dobowych (zmianowych) ilości zużytych lub wyprodukowanych materiałów. Wydział Chemiczny 2 Bilans materiałowy Stanowi podsumowanie prac nad chemiczną i technologiczną koncepcją metody, umożliwia ocenę ich jakości Wysokie wskaźniki zużycia surowców oraz duże ilości produktów odpadowych świadczą o niedopracowaniu technologicznym procesu produkcyjnego. Bilans masowy powinien być wykonany w oparciu o wcześniej sporządzony schemat ideowy, który porządkuje procesy i operacje jednostkowe oraz pokazuje wszystkie wychodzące i wchodzące strumienie materiałowe. Klasyczny bilans materiałowy wykonywany jest jako bilans masy materii, wyrażonej w jej jednostkach: miligramach, gramach, kilogramach, tonach. Bilans materiałowy może być także wykonany dla liczności materii wyrażonej w jej jednostkach: w milimolach, molach, kilomolach. Mówi się wtedy o bilansie molowym. Bilansu nie wykonuje się z reguły dla objętości, gdyż prawo zachowania nie obwiązuje generalnie dla tego parametru stanu. W większości rzeczywistych procesów następuje, bowiem zmiana objętości składników tworzących układ w trakcie zachodzących przemian, np. reakcje zachodzące w fazie gazowej ze zmian ilości moli produktów i substratów powodują również, że objętość substratów jest inna niż łączna objętość produktów (synteza amoniaku: N 2 + 3H 2 2NH 3 )
2 Typy bilansów masowych Typy bilansów masowych Można wykonywać zarówno bilans całkowity procesu (układu), bilans jednego ze składników (związków chemicznych), bilanse wszystkich składników lub bilans pierwiastków (molowy lub masowy) biorących udział w procesie. Obowiązuje tu żelazna zasada: Suma bilansów wykonanych dla wszystkich składników (pierwiastków) stanowi bilans całkowity procesu lub układu. 1. Bilans strumieniowy Polega na określeniu wielkości strumieni masowych bez podawania ich składu chemicznego. Sporządzany w celu określenia: globalnych przepływów doboru wielkości aparatów procesowych oraz gdy określenie składu oraz bilansowanie poszczególnych składników jest niemożliwe z powodu braku wystarczających danych 5 6 Typy bilansów masowych Typy bilansów masowych 2. Bilans składnikowy pełny Polega na określeniu wielkości strumieni masowych oraz podaniu ich składu i bilansowaniu poszczególnych składników Opracowywany dla dobrze zbadanych procesów, dla wielkotonażowych instalacji przemysłowych tj. rafinerie ropy naftowej, gdzie składy poszczególnych strumieni mają zasadnicze znaczenie dla procesu technologicznego, jak i dla ekonomiki. 3. Bilans składnikowy cząstkowy Gdy dysponujemy wynikami analiz niektórych składników głównych strumieni, wówczas obok bilansu strumieniowego można sporządzić bilans jednego lub kilku składników szczególnie istotnych dla danego procesu
3 Dogodną formą przedstawiania bilansu są wykresy strumieniowe (wykresy Sankeya) Bilans materiałowy dla procesu wytwarzania fosforu z rudy apatytowej w piecu elektrycznym Przychód [kg] Rozchód [kg] Ruda apatytowa Fosfor 1000 Piasek 2370 Żelazofosfor 282 Koks 1330 CO 3668 Szlaka 9000 Bilans materiałowy We wszystkich jednostkach procesowych bez względu na ich złożoność obowiązują: zasada zachowania masy (z wyjątkiem reakcji jądrowych) zasada zachowania atomów (w reakcjach chemicznych) zasada zachowania energii Bilans materiałowy Podstawą do sporządzania każdego bilansu jest prawo zachowania masy, które mówi, że masa surowców wprowadzona do procesu technologicznego musi być równa masie substancji otrzymanych w wyniku dokonanych przemian: G isur = G iprod Uwzględniając udziały masowe poszczególnych składników otrzymuje się następujące zależności: dla procesów jednostkowych (n i M i ) sub = (n i M i ) prod dla operacji jednostkowych (w i G i ) sub = (w i G i ) prod
4 Bilans materiałowy Większość procesów chemicznych zalicza się do okresowych lub ciągłych. Procesy okresowe są bardziej ekonomiczne, gdy produkty wytwarza się w małej ilości (np. w przemyśle farmaceutycznym lub kosmetycznym), natomiast w produkcji wielkotonażowej mamy prawie wyłącznie do czynienia z procesami ciągłymi. Prawo zachowania masy przy bilansowaniu materiałowym jednostki procesowej można sformułować następująco: [masowe natężenie przepływu strumieni dopływających] - [masowe natężenie przepływu strumieni odpływających] = [szybkość akumulacji wewnątrz aparatu] i( substratów ) = i m mi ( produktów ) i Bilans materiałowy Bilans materiałowy Proces ciągły przebiegający tak, że człon odpowiadający akumulacji jest równy zeru lub tak mały, że można go pominąć, nazywa się procesem przebiegającym w stanie ustalonym. Dla takiego procesu bilans materiałowy sprowadza się do prostszej postaci: [masowe natężenie przepływu strumieni dopływających] = [masowe natężenie przepływu strumieni odpływających] Większość strumieni procesowych zawiera kilka rodzajów związków chemicznych, czyli składników. Jeżeli w obrębie układu nie zachodzą reakcje chemiczne, to dla każdego z przepływających składników w stanie ustalonym spełnione jest równanie: [natężenie przepływu składnika dopływającego] = [natężenie przepływu składnika odpływającego]
5 Bilans materiałowy Bilans materiałowy teoretyczny i praktyczny Z powodu reakcji ubocznych w bilansie materiałowym uwzględnia się: skład surowców; wydajność wszystkich reakcji przebiegających w warunkach prowadzenia procesu; straty surowców, produktów wejściowych i produktów końcowych (tzw. straty produkcyjne). Straty produkcyjne mogą wystąpić również przy transporcie międzyoperacyjnym lub w związku z nieszczelnością reaktora. Bilans teoretyczny zakłada całkowicie doskonałe warunki prowadzenia procesu, 100% wydajność i nieuwzględnianie strat. Bilans praktyczny uwzględnia rzeczywiste składy reagentów, realne wydajności wynikające z osiągniętych stanów równowag oraz wszelkie straty mechaniczne. W praktyce żaden proces nie przebiega ściśle teoretycznie lecz wykazuje odchylenia spowodowane termodynamicznymi i kinetycznymi zahamowaniami reakcji. Reakcje uboczne pomiędzy składnikami głównymi, a zanieczyszczeniami zawartymi w substratach są również przyczyną odchyleń od stanu teoretycznego Postępowania (10 przykazań bilansu materiałowego), które sformułował Himmelblau: 1. Narysować schemat procesu, określić obszar bilansowania. 1. Narysować schemat procesu, określić obszar bilansowania. 2. Zaznaczyć strumienie (natężenie przepływu) i ich skład. 3. Nanieść wartości znane. 4. Nanieść lub wyszczególnić wartości nieznane. 5. Określić liczbę niezależnych równań bilansowych i sprawdzić, czy układ tych równań można rozwiązać. Jeżeli nie, znaleźć dodatkowe dane lub założyć ich wartości. 6. Wybrać układ odniesienia (jednostek). 7. Ułożyć układ równań bilansowych do rozwiązania. 8. Wybrać sposób rozwiązania układu równań. 9. Rozwiązać układ równań. 10. Sprawdzić poprawność rozwiązania
6 2. Zaznaczyć strumienie (natężenie przepływu) i ich skład. 3. Nanieść wartości znane. 4.Nanieść lub wyszczególnić wartości nieznane. D[mol/h] D[mol/h] x D1, x D2, x D3, x D4 x D1, x D2, x D3, x D4 F[mol/h] F[mol/h] x F1, x F2, x F3, x F4 x F1, x F2, x F3, x F4 W[mol/h] W[mol/h] x W1, x W2, x W3, x W4 x W1, x W2, x W3, x W Określić liczbę niezależnych równań bilansowych i sprawdzić, czy układ tych równań można rozwiązać. Jeżeli nie, znaleźć dodatkowe dane lub założyć ich wartości. Wybrać układ odniesienia (jednostek). Liczba zmiennych wchodzących w skład równań bilansowych, których wartości są nieznane równa jest liczbie niezależnych równań opisujących rozważany bilans. Mówi się wtedy, że liczba stopni swobody (różnica między liczbą zmiennych o nieznanych wartościach, a liczbą równań bilansowych) jest równa zero. Jeżeli obliczona liczba stopni swobody po sformułowaniu problemu jest większa od zera należy poszukać dodatkowych równań bilansowych lub zrobić dodatkowe założenia, co do wartości wybranych zmiennych o nieznanych wartościach. Jeżeli liczba stopni swobody jest mniejsza od zera oznacza to, że ilość równań bilansowych jest zbyt duża lub dla zbyt dużej ilości zmiennych określono ich wartości liczbowe. Może to też oznaczać, że nie wszystkie równania bilansowe są niezależne. 5. Określić liczbę niezależnych równań bilansowych i sprawdzić, czy układ tych równań można rozwiązać. Jeżeli nie, znaleźć dodatkowe dane lub założyć ich wartości. Wybrać układ odniesienia (jednostek).-cd. Liczba wszystkich równań opisujących model jednostki procesowej wynosi: Ne=Nc+Ns+Nz Nc - Liczba równań bilansowych (liczba składników) Ns liczba równań ograniczeń dla ułamków molowych Nz liczba równań ograniczeń procesowych (N )
7 5. Określić liczbę niezależnych równań bilansowych i sprawdzić, czy układ tych równań można rozwiązać. Jeżeli nie, znaleźć dodatkowe dane lub założyć ich wartości. Wybrać układ odniesienia (jednostek).-cd. 10 przykazań bilansu materiałowego Himmelblau a c.d. 1. Jednostkę procesową opisuje Nc równań bilansu materiałowego, po jednym dla każdego z Nc składników przez nią przepływających. 2. Równania ograniczeń dla ułamków molowych oznaczają, że suma ułamków molowych (wagowych) jest równa 1 dla każdego strumienia (Ns). 3. Równania ograniczeń procesowych wynikają np. ze składu strumieni (powietrze ma stały stosunek zawartości tlenu do azotu) lub charakterystyki pracy jednostki procesowej. Jeżeli granicę jednostki procesowej przekracza Ns strumieni i każdy strumień zawiera Nc składników, to całkowitą liczbę zmiennych Nv we wszystkich równaniach obliczamy z zależności: 6. Wybrać układ odniesienia (jednostek). 7. Ułożyć układ równań bilansowych do rozwiązania. 8. Wybrać sposób rozwiązania układu równań. 9. Rozwiązać układ równań. 10.Sprawdzić poprawność rozwiązania Nv = Ns(Nc+1) + Np Zasady sporządzania bilansu materiałowego. Przykład rozwiązywania bilansu materiałowego Pewien węzeł technologiczny (może to być np. rozdzielacz/ separator, lub kolumna absorpcyjna), do którego dopływają dwa strumienie F i S oraz dwa E i R odpływają. Strumienie wyrażone są w kmol/s a stężenia składników A, B, C w ułamkach molowych xa, xb, xc. W układzie nie zachodzi reakcja chemiczna można więc dokonać bilansu liczności składników wpływających i wypływających do/z układu
8 Przykład rozwiązywania bilansu materiałowego Przykład rozwiązywania bilansu materiałowego W procesie, który zachodzi w rozważanym aparacie (węźle technologicznym) biorą udział trzy składniki (A, B, C) a układ jest opisywany przez 16 zmiennych, po cztery zmienne dla każdego molowego strumienia. Nie wszystkie zmienne są jednak niezależne. Dla każdego ze strumieni (R, E, F, S) można napisać dodatkowe równanie: 29 Zatem liczba zmiennych opisująca w sposób wystarczający układ równań wynosi 16 4 = 12. Liczba równań bilansowych opisująca układ N-składnikowy równa jest liczbie składników. W rozważanym przypadku liczba równań bilansowych wynosi więc 3. Zatem liczba stopni swobody równa jest 12 3 = 9 Oznacza to, iż żeby otrzymać jednoznaczne rozwiązanie należy określić wartości dziewięciu (wtedy liczba stopni swobody będzie równa 0, a obliczenia doprowadzą do jednego rozwiązania) 30 Przykład rozwiązywania bilansu materiałowego Przykład rozwiązywania bilansu materiałowego W opisywanym przypadku założono, że ze względu na wymaganą jakość produktów niezbędne jest uzyskanie określonego stężenia składników A oraz B w strumieniu E oraz, że w strumieniu R nie będzie składnika B (xbr = 0). Założono także, że żadne zależności termodynamiczne nie wiążą składów strumieni. Trzy równania bilansowe mają postać: F + S = E + R (bilans ogólny) F xaf + S xas = E xae + R xar (bilans składnika A) F xbf + S xbs = E xbe + R xbr (bilans składnika B) Liczba stopni swobody równa jest zero, zatem układ posiada jedno rozwiązanie. Powyższe zależności pozwalają na obliczenie, jakie będą wartości strumieni obu produktów (E oraz R) a także ostateczny skład produktu R
9 Pytanie: Czy problem dotyczy operacji jednostkowej, czy procesu jednostkowego? Odpowiedź: Zatężanie czynność dotycząca strony fizycznej, czyli OPERACJA JEDNOSTKOWA. Zasady sporządzania bilansu materiałowego krok po kroku Etap I Podstawa bilansu. (1) 100 kg, jeżeli czynność jest wykonywana okresowy (czyli 100 kg jako wsad jednorazowy) (2) Proces lub operacja ciągła 100 kg/h, kg/dobę, kg/miesiąc, (3) Jeżeli: 90% roztworu azotanu(v) amonu NH 4 NO 3 poddawano zatężaniu brak podanej ilości robimy założenie, np.: 100 kg, 100 kg/h, 1 tona, 1 tona/h, itp Etap II Schemat poglądowy. Etap II Schemat poglądowy. Nazwa czynności jednostkowej
10 5.1. Bilanse i wskaźniki produkcji bilans produkcji. Etap II Schemat poglądowy. Etap II Schemat poglądowy. Założenie: bilans godzinny. 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO Etap II Schemat poglądowy. Założenie: bilans godzinny. Etap II Schemat poglądowy. Założenie: bilans godzinny. 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO 3 Para wodna 70 kg 98 % roztwór NH 4 NO 3 70 kg 98 % roztwór NH 4 NO
11 Etap II Schemat poglądowy. 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO 3 Założenie: bilans godzinny. Etap III Równanie bilansowe. F1 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO 3 Założenie: bilans godzinny kg 98 % roztwór NH 4 NO 3 Straty produkcyjne Para wodna 42 F2 70 % roztwór NH 4 NO 3 Para wodna F4 F3 Straty produkcyjne Etap III Równanie bilansowe. F1 Założenie: bilans godzinny. Etap III Równanie bilansowe. F1 Założenie: bilans godzinny. 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO 3 Z prawa zachowania masy: xf1 = xf2 + xf3 + xf4 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO 3 Z prawa zachowania masy: xf1 = xf2 + xf3 + xf4 F2 70 % roztwór NH 4 NO 3 Para wodna F4 F3 Straty produkcyjne F2 70 % roztwór NH 4 NO 3 F3 Straty produkcyjne Para wodna F
12 Etap III Równanie bilansowe. F1 Równanie ogólne x1f1 = x2f2 + x3f3+ x4f4 Etap III Równanie bilansowe. Równanie ogólne F1 x1f1 = x2f2 + x3f3+ x4f4 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO 3 Bilans krystalicznego NH 4 NO 3 0.9*100 kg = 0.98*70kg + C 100 kg/h 90 %-go roztworu NH 4 NO 3 Bilans krystalicznego NH 4 NO 3 0.9*100 kg = 0.98*70kg + C F4 F2 70 kg 98 % roztwór NH 4 NO 3 F3 Straty produkcyjne Para wodna C = 21.4 kg F4 F2 70 kg 98 % roztwór NH 4 NO 3 Para wodna C = 21.4 kg F3 F4 = 100 kg 70 kg 21.4 kg F4 = 8.6 kg Straty produkcyjne Etap IV Tabela bilansu. Przychód Rozchód Etap IV Tabela bilansu. Przychód Rozchód Pozycja przychodu jednostka Pozycja rozchodu jednostka Pozycja przychodu kg/h Pozycja rozchodu kg/h 90% roztwór NH 4 NO Suma 100 Suma 12
13 Etap IV Tabela bilansu. Przychód Rozchód Etap IV Tabela bilansu. Przychód Rozchód Pozycja przychodu kg/h Pozycja rozchodu kg/h Pozycja przychodu kg/h Pozycja rozchodu kg/h 90% roztwór NH 4 NO % roztwór NH 4 NO 3 Para wodna Suma 100 Suma % roztwór NH 4 NO % roztwór NH 4 NO 3 Para wodna Straty produkcyjne kryształy NH 4 NO Suma 100 Suma 100 Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. 20 cm = 100 kg 20 cm = 100 kg 13
14 Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. 100 kg/h 90 % roztworu NH 4 NO 3 20 cm = 100 kg 100 kg/h 90 % roztworu NH 4 NO 3 20 cm = 100 kg 70 kg = 14 cm 70 kg/h 98 % roztworu NH 4 NO 3 Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. 100 kg/h 90 % roztworu NH 4 NO 3 20 cm = 100 kg 100 kg/h 90 % roztworu NH 4 NO 3 20 cm = 100 kg 70 kg = 14 cm 70 kg/h 98 % roztworu NH 4 NO 3 70 kg = 14 cm 70 kg/h 98 % roztworu NH 4 NO kg/h pary wodnej 8.6 kg = 1.8 cm 8.6 kg = 1.8 cm 14
15 Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. Etap V Wykres strumieniowy Sankey a. 100 kg/h 90 % roztworu NH 4 NO 3 20 cm = 100 kg 100 kg/h 90 % roztworu NH 4 NO 3 70 kg = 14 cm 70 kg/h 98 % roztworu NH 4 NO kg/h pary wodnej 8.6 kg = 1.8 cm 21.4 kg/h strat produkcyjnych - kryształy NH 4 NO 3 70 kg/h 98 % roztworu NH 4 NO kg/h pary wodnej 21.4 kg/h strat produkcyjnych - kryształy NH 4 NO 3 Bilans materiałowy z reakcją chemiczną Bilans materiałowy z reakcją chemiczną Jeżeli w obrębie jednostki procesowej zachodzi reakcja chemiczna, w której następuje zmiana struktury molekularnej i składu ilościowego układu, to mimo że całkowita ilość materii jest zachowana, sposób sporządzania bilansu materiałowego musi być podporządkowany regułom rządzącym przebiegiem reakcji chemicznych. ν A A + ν B B +... = ν P P + ν R R h Bilans wykonuje się dla danego/każdego pierwiastka. Dla pierwiastka k w j-tym związku mamy: m j- ilość związku j Bilans pierwiastka k w procesie ustalonym:
16 Bilans materiałowy z reakcją chemiczną Zadanie Czasem wygodnie jest posługiwać się wielkością nazwaną stopniem przemiany: Do aparatu kontaktowego pracującego w instalacji do produkcji kwasu siarkowego metodą podwójnej absorpcji doprowadza się gaz zawierający objętościowo: 11,8% SO 2, 9,2% O 2, 79% N 2. Obliczyć skład procentowy gazu kierowanego do wieży absorpcyjnej pierwszego stopnia, jeżeli stopień przemiany SO 2 do SO 3 α=90%. Założenia: Objętość gazu 100 m 3 /h SO 2 do SO 3 α=90% Cel: Bilans energetyczny Wyznaczenie zapotrzebowania na energię w procesach tj. ogrzewanie, chłodzenie oraz zapotrzebowanie mocy urządzeń o napędzie elektrycznym W instalacji już pracującej do analizy bieżącego zużycia energii i podjęcia ewentualnych działań oszczędnościowych. Bilans energetyczny Bilans energetyczny sporządza się na podstawie bilansu materiałowego, z uwzględnieniem całego ciepła jakie jest doprowadzane, zużywane lub wytwarzane w danym procesie. Bilans cieplny zawiera następujące pozycje: 1. Ciepło niesione przez substraty i produkty reakcji. 2. Ciepło powstające w wyniku przemian fizycznych i chemicznych, które zachodzą w danym procesie (np.: ciepło parowania, skraplania, krystalizacji). 3. Ciepło dostarczane przez substancje nie biorące bezpośrednio udziału w procesie (ogrzewanie zewnętrzne) 4. Straty ciepła do środowiska zewnętrznego
17 Podstawą bilansu cieplnego jest prawo zachowania energii Sumaryczna ilość energii doprowadzonej do przemiany musi być równa sumarycznej ilości energii odprowadzonej. Zasada zachowania energii może być stosowana do pojedynczego urządzenia (jednostki procesowej), w którym przebiega proces chemiczny, lub do całej instalacji Σ H wejścia = Σ H wyjścia W przypadku bilansu energii zwykle gdy mamy do czynienia z konsumpcją lub generowaniem energii, np. w reakcji chemicznej.entalpia strumienia odpływającego z jednostki procesowej nie jest równa entalpii strumienia wchodzącego. Ogólne równanie bilansu cieplnego: Σ H wejścia = Σ H wyjścia Po stronie przychodu: H s - entalpia wnoszona z substratami, H egzo - entalpia przemian fiz. i chemicznych egzotermicznych, H ogrz - entalpia pobierana z otoczenia lub celowo doprowadzana do układu (ogrzewanie), Po stronie rozchodu: H p - entalpia unoszona z produktami przemiany, H endo - entalpia przemian fiz. i chemicznych endotermicznych, H ch - entalpia celowo odprowadzana z układu (chłodzenie), - wszelkiego rodzaju straty cieplne. H strat Uwzględniając wszystkie składowe, ogólne równanie bilansu przyjmuje postać: Σ H wejścia = Σ H wyjścia H s + H egzo + H ogrz = H p + H endo + H ch + H strat Strumienie cieplne wnoszone przez substraty (lub unoszone przez produkty) oblicza się uwzględniając entalpię odniesienia (np. 0 o C) oraz stan skupienia (entalpię przemiany fazowej): H s = G s (c śr t + H f ) gdzie: G s - strumień masowy substratu, c śr - średnie ciepło właściwe substancji, t - temperatura przemiany fazowej, H f - entalpia przemiany fazowej. STRATY CIEPLNE Bilans energetyczny Straty od ściany aparatu do otoczenia można obliczyć według zależności: H strat = α F z t gdzie: α - współczynnik wnikania ciepła, F z - zewnętrzna powierzchnia urządzenia, t = t śc t o - różnica temperatur ścianki urządzenia i otoczenia
18 FORMY BILANSU: Bilans cieplny może mieć formę: Tabelaryczną: zestawienie przychód rozchód (podobną do bilansu masowego) Graficzną jako tzw. wykres strumieniowy cieplny (podobny do materiałowego wykresu Sankey a) W obu przypadkach bilans cieplny powinien być zgodny ze schematem ideowym. Dla procesów i operacji periodycznych bilans w odniesieniu do: szarży, doby i jednostki masy produktu głównego, Dla przemian ciągłych - godzinowe strumienie cieplne,i w odniesieniu do doby i jednostki masy produktu głównego Zasada zachowania energii dla jednostki procesowej W praktyce rzadko udaje się wykonać pełny bilans cieplny: 69 BILANS CIEPLNY PEŁNY - w dużej skali dla energochłonnych procesów Obliczanie zmian entalpii Założenie: entalpia takich związków jak: -proste węglowodory alifatyczne -pospolite gazy -tlenki azotu -tlenki siarki wynosi 0 w temperaturze odniesienia Można obliczyć entalpię tego typu związków w dowolnej temperaturze: H T = C p dt T 0 H T - entalpia molowa w temperaturze T T 0 temperatura odniesienia *jeżeli jest przejście fazowe : C p =f(t) jest różna dla różnych faz: 72 T f T H T = C p1 dt + H f + C p2 dt T 0 T f - temperatura przejścia fazowego C p1 -pojemność cieplna w fazie 1 C p2 pojemność cieplna w fazie 2 H f - entalpia przemiany fazowej T f T 18
19 Entalpię mierzy się zawsze pod względem jakiegoś stanu odniesienia H T = H T =H H 0 H T - entalpia obliczona względem jej wartości w stanie odniesienia (H 0 ) założenie : H 0 = 0 Zmiany entalpii nie zależą od stanu odniesienia, ponieważ entalpii tego stanu znosi się w obliczaniu H. *właściwe wyrażenie wiążące pojemność cieplną z temperaturą: Cp= a + bt+ ct 2 + dt 3 Bilans ekonomiczny. Sporządzany jest na bazie bilansu materiałowego i cieplnego; Obowiązujących cen surowców, paliwa, energii elektrycznej, produktów. Bilans ekonomiczny powinien zawierać po stronie rozchodów pozycje ujmujące wszystkie koszty ponoszone w trakcie produkcji. Po stronie przychodu zapisywane są zyski zakładu związane ze sprzedażą produktu gotowego. Na podstawie bilansu ekonomicznego określa się koszt własny produktu i ustala się jego cenę Bilanse: materiałowy i cieplny Podstawowe znaczenie w projektowaniu aparatury przemysłu chemicznego; Niezbędne do obliczania objętości aparatów, powierzchni grzejnych i chłodzących oraz innych wielkości decydujących o wyborze rodzaju i wymiarów aparatu produkcyjnego. Bilans ekonomiczny Pozwalają ocenić opłacalność danej produkcji. Wskaźniki techniczno - ekonomiczne Są to współczynniki liczbowe charakteryzujące zużycie siły roboczej, energii lub surowców, przypadające na jednostkę masy uzyskanego produktu. Do wskaźników zalicza się: -wydajność materiałowa procesów, - wydajność aparatów, - intensywność procesów, - koszty własne produktów, - wydajność pracy, itp
20 Wydajność materiałowa procesu Zużycie surowców podczas syntezy przemysłowej jest większe niż wynika to z obliczeń. Fakt ten spowodowany jest odwracalnością reakcji chemicznej. Współczynnikiem charakteryzującym wykorzystanie surowca w danym procesie jest wydajność materiałowa tego procesu. Oblicza się ją w stosunku do wydajności teoretycznej (wyznaczonej z równania reakcji chemicznej, przy założeniu, że nie ma żadnych strat materiałowych ani zużycia surowca na reakcje uboczne). Wydajność materiałową procesu podaje się w procentach. Wydajność procesu technologicznego. mp n% = 100% mt m p masa produktu otrzymanego w określonym czasie trwania procesu, m t masa produktu osiągalna teoretycznie w tym samym czasie. Wydajność aparatów. Masa produktu wytworzonego w aparacie w jednostce czasu w określonych warunkach prowadzenia procesu, [kg/h], [t/dobę]. Intensywność procesu. Stosunek wydajności aparatu do jego użytecznej objętości lub powierzchni, np. w procesie dehydratacji etanolu (synteza etylenu w reakcji eliminacji wody na katalizatorze Al 2 O 3 ) intensywnością procesu jest objętość etylenu (proporcjonalnej do jego liczby moli z prawa Clapeyrona) otrzymanej z 1 m 3 warstwy katalizatora Czysta przegrzana para amoniaku pod ciśnieniem 1,7 MPa i w temperaturze 333K jest skraplana pod stałym ciśnieniem. Powstająca ciecz znajduje się w równowadze z parą wodną. Molowy strumień amoniaku jest równy 100 kmol/h. Obliczyć, jaka musi być szybkość odprowadzania ciepła, aby skraplacz pracował w stanie ustalonym. Stan T [K] P [MPa] H [kj/kmol] Para przegrzana amoniaku Ciecz NH 3 w równowadze z parą ,3 1,7 1,7-65,56-45,
Technologia chemiczna. Zajęcia 2
Technologia chemiczna Zajęcia 2 Podstawą wszystkich obliczeń w technologii chemicznej jest bilans materiałowy. Od jego wykonania rozpoczyna się projektowanie i rachunek ekonomiczny planowanego lub istniejącego
Bardziej szczegółowoTECHNOLOGIA CHEMICZNA BILANS MATERIAŁOWY I CIEPLNY PROCESU TECHNOLOGICZNEGO. dr inż. Anna Zielińska-Jurek Pok. 026 Ch.A.
TECHNOLOGIA CHEMICZNA BILANS MATERIAŁOWY I CIEPLNY PROCESU TECHNOLOGICZNEGO dr inż. Anna Zielińska-Jurek anna_z@chem.pg.gda.pl Pok. 026 Ch.A. Katedra Technologii Chemicznej Wydział Chemiczny Klasyczny
Bardziej szczegółowoBILANS CIEPLNY CZYNNIKI ENERGETYCZNE
POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Chemiczny LABORATORIUM PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH PROJEKTOWANIE PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH Ludwik Synoradzki, Jerzy Wisialski BILANS CIEPLNY CZYNNIKI ENERGETYCZNE Jerzy Wisialski
Bardziej szczegółowoProjektowanie Biznesu Ekologicznego Wykład 2 Adriana Zaleska-Medynska Katedra Technologii Środowiska, p. G202
Projektowanie Biznesu Ekologicznego Wykład 2 Adriana Zaleska-Medynska Katedra Technologii Środowiska, p. G202 Wykład 2 1. Jak przejść od pomysłu do przemysłu? 2. Projekt procesowy: koncepcja chemiczna
Bardziej szczegółowo3 "rozpuszczony" w 1 molu wody. Może to brzmieć dziwnie, ale niekiedy jest niezbędne lub niezwykle ułatwi obliczenia.
Każdy, kto startował w konkursie chemicznym którejś z olitechnik, zapewne spotkał się z zadaniami technologicznymi. Niestety są one znacząco odmienne od zwyczajnej chemii oraz stechiometrii i nie da się
Bardziej szczegółowoWykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36
Wykład 1 Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego 5 października 2015 1 / 36 Podstawowe pojęcia Układ termodynamiczny To zbiór niezależnych elementów, które oddziałują ze sobą tworząc integralną
Bardziej szczegółowoSZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA
SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA Zadania dla studentów ze skryptu,,obliczenia z chemii ogólnej Wydawnictwa Uniwersytetu Gdańskiego 1. Reakcja między substancjami A i B zachodzi według
Bardziej szczegółowo1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru
1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru Wzór związku chemicznego podaje jakościowy jego skład z jakich pierwiastków jest zbudowany oraz liczbę atomów poszczególnych pierwiastków
Bardziej szczegółowoInżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16
Inżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16 Ćwiczenia 1 7.10.2015 1. Załóżmy, że balon ma kształt sfery o promieniu 3m. a. Jaka ilość wodoru potrzebna jest do jego wypełnienia, aby na poziomie morza
Bardziej szczegółowoProcentowa zawartość sodu (w molu tej soli są dwa mole sodu) wynosi:
Stechiometria Każdą reakcję chemiczną można zapisać równaniem, które jest jakościową i ilościową charakterystyką tej reakcji. Określa ono bowiem, jakie pierwiastki lub związki biorą udział w danej reakcji
Bardziej szczegółowoSubstancja - jest to taka postać materii, która ma masę spoczynkową różną od zera.
BILANS SUBSTANCJI Prawa zachowania umożliwiają sformułowanie równań bilansowych W technice cieplnej wykorzystuje się: - prawo zachowania substancji - prawo zachowania energii. U w a g a: prawo zachowania
Bardziej szczegółoworelacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach
1 STECHIOMETRIA INTERPRETACJA ILOŚCIOWA ZJAWISK CHEMICZNYCH relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach
Bardziej szczegółowoAPARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 1. WPROWADZENIE
APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 1. WPROWADZENIE Wykład dla kierunku Ochrona Środowiska Wrocław, 2015 r. Bilans masowy przykład 1 Przykład: proces wytwarzania fosforu z rudy apatytowej w piecu elektrycznym
Bardziej szczegółowoSTECHIOMETRIA SPALANIA
STECHIOMETRIA SPALANIA Mole i kilomole Masa atomowa pierwiastka to średnia ważona mas wszystkich jego naturalnych izotopów w stosunku do 1/12 masy izotopu węgla: 1/12 126 C ~ 1,66 10-27 kg Liczba Avogadra
Bardziej szczegółowoWykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych
Wykład 6 Klasyfikacja przemian fazowych JS Klasyfikacja Ehrenfesta Ehrenfest klasyfikuje przemiany fazowe w oparciu o potencjał chemiczny. nieciągłość Przemiany fazowe pierwszego rodzaju pochodne potencjału
Bardziej szczegółowoTermochemia efekty energetyczne reakcji
Termochemia efekty energetyczne reakcji 1. Podstawowe pojęcia termodynamiki chemicznej a) Układ i otoczenie Układ, to wyodrębniony obszar materii, oddzielony od otoczenia wyraźnymi granicami (np. reagenty
Bardziej szczegółowoOdwracalność przemiany chemicznej
Odwracalność przemiany chemicznej Na ogół wszystkie reakcje chemiczne są odwracalne, tzn. z danych substratów tworzą się produkty, a jednocześnie produkty reakcji ulegają rozkładowi na substraty. Fakt
Bardziej szczegółowoTECHNOLOGIA CHEMICZNA JAKO NAUKA STOSOWANA GENEZA NOWEGO PROCESU TECHNOLOGICZNEGO CHEMICZNA KONCEPCJA PROCESU
PODSTAWY TECHNOLOGII OGÓŁNEJ wykład 1 TECHNOLOGIA CHEMICZNA JAKO NAUKA STOSOWANA GENEZA NOWEGO PROCESU TECHNOLOGICZNEGO CHEMICZNA KONCEPCJA PROCESU Technologia chemiczna - definicja Technologia chemiczna
Bardziej szczegółowoPOLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Chemiczny LABORATORIUM PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH PROJEKTOWANIE PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH
POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Chemiczny LABORATORIUM PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH PROJEKTOWANIE PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH Ludwik Synoradzki, Jerzy Wisialski BILANS MASOWY Jerzy Wisialski Wykład: październik
Bardziej szczegółowoKomentarz technik technologii chemicznej 311[31]-01 Czerwiec 2009
Strona 1 z 20 Strona 2 z 20 Strona 3 z 20 Strona 4 z 20 Strona 5 z 20 Strona 6 z 20 Strona 7 z 20 W pracach egzaminacyjnych oceniane były elementy: I. Tytuł pracy egzaminacyjnej. II. Założenia do opracowania
Bardziej szczegółowoKryteria oceniania z chemii kl VII
Kryteria oceniania z chemii kl VII Ocena dopuszczająca -stosuje zasady BHP w pracowni -nazywa sprzęt laboratoryjny i szkło oraz określa ich przeznaczenie -opisuje właściwości substancji używanych na co
Bardziej szczegółowoZADANIE 1 W temperaturze 700 K gazowa mieszanina dwutlenku węgla i wodoru reaguje z wytworzeniem pary wodnej i tlenku węgla. Stała równowagi reakcji
ZADANIE 1 W temperaturze 700 K gazowa mieszanina dwutlenku węgla i wodoru reaguje z wytworzeniem pary wodnej i tlenku węgla. Stała równowagi reakcji w tej temperaturze wynosi K p = 0,11. Reaktor został
Bardziej szczegółowoEGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA
Arkusz zawiera informacje prawnie chronione do momentu rozpoczęcia egzaminu Układ graficzny CKE 2018 Nazwa kwalifikacji: Organizacja i kontrolowanie procesów technologicznych w przemyśle chemicznym Oznaczenie
Bardziej szczegółowoTermodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1
Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1 [Imię, nazwisko, grupa] prowadzący 1. Obliczyć zmianę entalpii dla izobarycznej (p = 1 bar) reakcji chemicznej zapoczątkowanej
Bardziej szczegółowoMateriał powtórzeniowy do sprawdzianu - reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne, szybkość reakcji chemicznych
Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne, szybkość reakcji chemicznych I. Reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne 1. Układ i otoczenie Układ - ogół substancji
Bardziej szczegółowoProjekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Zajęcia wyrównawcze z fizyki -Zestaw 4 -eoria ermodynamika Równanie stanu gazu doskonałego Izoprzemiany gazowe Energia wewnętrzna gazu doskonałego Praca i ciepło w przemianach gazowych Silniki cieplne
Bardziej szczegółowoPrzemiany termodynamiczne
Przemiany termodynamiczne.:: Przemiana adiabatyczna ::. Przemiana adiabatyczna (Proces adiabatyczny) - proces termodynamiczny, podczas którego wyizolowany układ nie nawiązuje wymiany ciepła, lecz całość
Bardziej szczegółowoChemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 2, zadanie nr 1 1
Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 2, zadanie nr 1 1 [Imię, nazwisko, grupa] prowadzący Uwaga! Proszę stosować się do następującego sposobu wprowadzania tekstu w ramkach : pola szare
Bardziej szczegółowoXXI KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2013/2014
IMIĘ I NAZWISKO PUNKTACJA SZKOŁA KLASA NAZWISKO NAUCZYCIELA CHEMII I LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCE Inowrocław 24 maja 2014 Im. Jana Kasprowicza INOWROCŁAW XXI KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY
Bardziej szczegółowoOpracował: dr inż. Tadeusz Lemek
Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria i Gospodarka Wodna w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracował:
Bardziej szczegółowoUkład treści projektu z przedmiotu Projektowanie inżynierskie i technologiczne UKŁAD POGLĄDOWY SZCZEGÓŁY PODANE ZOSTAŁY NA ZAJĘCIACH
Układ treści projektu z przedmiotu Projektowanie inżynierskie i technologiczne UKŁAD POGLĄDOWY SZCZEGÓŁY PODANE ZOSTAŁY NA ZAJĘCIACH 1. Cel projektowania i realizacji projektu 2. Charakterystyka produktu
Bardziej szczegółowo1. Zaproponuj doświadczenie pozwalające oszacować szybkość reakcji hydrolizy octanu etylu w środowisku obojętnym
1. Zaproponuj doświadczenie pozwalające oszacować szybkość reakcji hydrolizy octanu etylu w środowisku obojętnym 2. W pewnej chwili szybkość powstawania produktu C w reakcji: 2A + B 4C wynosiła 6 [mol/dm
Bardziej szczegółowoChemia - laboratorium
Chemia - laboratorium Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Studia stacjonarne, Rok I, Semestr zimowy 013/14 Dr hab. inż. Tomasz Brylewski e-mail: brylew@agh.edu.pl tel. 1-617-59 Katedra Fizykochemii
Bardziej szczegółowoSTECHIOMETRIA SPALANIA
STECHIOMETRIA SPALANIA Mole i kilomole Masa atomowa pierwiastka to średnia waŝona mas wszystkich jego naturalnych izotopów w stosunku do 1/12 masy izotopu węgla: 1/12 126 C ~ 1,66 10-27 kg Liczba Avogadra
Bardziej szczegółowoPodstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych
Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, Obliczenia na podstawie wzorów chemicznych 1. Wielkości i jednostki stosowane do wyrażania ilości materii 1.1 Masa atomowa, cząsteczkowa, mol Masa atomowa Atomy mają
Bardziej szczegółowoPlan i kartoteka testu sprawdzającego wiadomości i umiejętności uczniów
Plan i kartoteka testu sprawdzającego wiadomości i umiejętności uczniów Dział: Reakcje chemiczne. Podstawy obliczeń chemicznych. Kl. I LO Nr programu DKOS-4015-33-02 Nr zad. Sprawdzane wiadomości iumiejętności
Bardziej szczegółowoOpracowała: mgr inż. Ewelina Nowak
Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr
Bardziej szczegółowo2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?
1. Oblicz, ilu moli HCl należy użyć, aby poniższe związki przeprowadzić w sole: a) 0,2 mola KOH b) 3 mole NH 3 H 2O c) 0,2 mola Ca(OH) 2 d) 0,5 mola Al(OH) 3 2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu
Bardziej szczegółowoa) 1 mol b) 0,5 mola c) 1,7 mola d) potrzebna jest znajomość objętości zbiornika, aby można było przeprowadzić obliczenia
1. Oblicz wartość stałej równowagi reakcji: 2HI H 2 + I 2 w temperaturze 600K, jeśli wiesz, że stężenia reagentów w stanie równowagi wynosiły: [HI]=0,2 mol/dm 3 ; [H 2 ]=0,02 mol/dm 3 ; [I 2 ]=0,024 mol/dm
Bardziej szczegółowoX / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto
Zadanie 1. (3 pkt) Nadtlenek litu (Li 2 O 2 ) jest ciałem stałym, występującym w temperaturze pokojowej w postaci białych kryształów. Stosowany jest w oczyszczaczach powietrza, gdzie ważna jest waga użytego
Bardziej szczegółowoChemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1
Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1 [Imię, nazwisko, grupa] prowadzący Uwaga! Proszę stosować się do następującego sposobu wprowadzania tekstu w ramkach : pola szare
Bardziej szczegółowoZadanie 2. (1 pkt) Uzupełnij tabelę, wpisując wzory sumaryczne tlenków w odpowiednie kolumny. CrO CO 2 Fe 2 O 3 BaO SO 3 NO Cu 2 O
Test maturalny Chemia ogólna i nieorganiczna Zadanie 1. (1 pkt) Uzupełnij zdania. Pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 16 znajduje się w.... grupie i. okresie układu okresowego pierwiastków chemicznych,
Bardziej szczegółowoĆwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2018/19)
Ćwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2018/19) Uwaga! Uzyskane wyniki mogą się nieco różnić od podanych w materiałach, ze względu na uaktualnianie wartości zapisanych
Bardziej szczegółowoTECHNOLOGIA CHEMICZNA
TECHNOLOGIA CHEMICZNA Zadanie 1 (Zadanie 5. z finału XXVI Konkursu Chemicznego) Chlorek metylu otrzymuje się w procesie chlorowania metanu w instalacji cyrkulacyjnej. Do obiegu doprowadza się metan (strumień
Bardziej szczegółowoWYKŁAD 3 TERMOCHEMIA
WYKŁAD 3 TERMOCHEMIA Termochemia jest działem termodynamiki zajmującym się zastosowaniem pierwszej zasady termodynamiki do obliczania efektów cieplnych procesów fizykochemicznych, a w szczególności przemian
Bardziej szczegółowoPodstawy teoretyczne technologii chemicznej / Józef Szarawara, Jerzy Piotrowski. Warszawa, Spis treści. Przedmowa 13
Podstawy teoretyczne technologii chemicznej / Józef Szarawara, Jerzy Piotrowski. Warszawa, 2010 Spis treści Przedmowa 13 Wykaz waŝniejszych oznaczeń 16 1. Projektowanie i realizacja procesu technologicznego
Bardziej szczegółowoWykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej
Wykład z Chemii Ogólnej i Nieorganicznej Część 5 ELEMENTY STATYKI CHEMICZNEJ Katedra i Zakład Chemii Fizycznej Collegium Medicum w Bydgoszczy Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Prof. dr hab. n.chem.
Bardziej szczegółowoTERMOCHEMIA SPALANIA
TERMOCHEMIA SPALANIA I ZASADA TERMODYNAMIKI dq = dh Vdp W przemianach izobarycznych: dp = 0 dq = dh dh = c p dt dq = c p dt Q = T 2 T1 c p ( T)dT Q ciepło H - entalpia wewnętrzna V objętość P - ciśnienie
Bardziej szczegółowoĆwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej Zalecane zadania kolokwium 1. (2014/15)
Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej Zalecane zadania kolokwium 1. (2014/15) (Uwaga! Liczba w nawiasie przy odpowiedzi oznacza numer zadania (zestaw.nr), którego rozwiązanie dostępne
Bardziej szczegółowoPODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE
PODSTAWOWE POJĘCIA I PRAWA CHEMICZNE Zadania dla studentów ze skryptu,,obliczenia z chemii ogólnej Wydawnictwa Uniwersytetu Gdańskiego 1. Jaka jest średnia masa atomowa miedzi stanowiącej mieszaninę izotopów,
Bardziej szczegółowoZagadnienia do pracy klasowej: Kinetyka, równowaga, termochemia, chemia roztworów wodnych
Zagadnienia do pracy klasowej: Kinetyka, równowaga, termochemia, chemia roztworów wodnych 1. Równanie kinetyczne, szybkość reakcji, rząd i cząsteczkowość reakcji. Zmiana szybkości reakcji na skutek zmiany
Bardziej szczegółowoTERMOCHEMIA. TERMOCHEMIA: dział chemii, który bada efekty cieplne towarzyszące reakcjom chemicznym w oparciu o zasady termodynamiki.
1 TERMOCHEMIA TERMOCHEMIA: dział chemii, który bada efekty cieplne towarzyszące reakcjom chemicznym w oparciu o zasady termodynamiki. TERMODYNAMIKA: opis układu w stanach o ustalonych i niezmiennych w
Bardziej szczegółowoMateriały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej
Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej w Systemach Technicznych Symulacja prosta dyszy pomiarowej Bendemanna Opracował: dr inż. Andrzej J. Zmysłowski
Bardziej szczegółowo... Nazwisko, imię zawodnika; Klasa Liczba punktów. ... Nazwa szkoły, miejscowość. I Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2008/09
......... Nazwisko, imię zawodnika; Klasa Liczba punktów KOPKCh... Nazwa szkoły, miejscowość I Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2008/09 ETAP III 28.02.2009 r. Godz. 10.00-13.00 Zadanie 1 (10 pkt.) ( postaw
Bardziej szczegółowoObliczenia chemiczne
strona 1/8 Obliczenia chemiczne Dorota Lewandowska, Anna Warchoł, Lidia Wasyłyszyn Treść podstawy programowej: Wagowe stosunki stechiometryczne w związkach chemicznych i reakcjach chemicznych masa atomowa
Bardziej szczegółowoPrzedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu
Przedmiot: Chemia budowlana Zakład Materiałoznawstwa i Technologii Betonu Ćw. 4 Kinetyka reakcji chemicznych Zagadnienia do przygotowania: Szybkość reakcji chemicznej, zależność szybkości reakcji chemicznej
Bardziej szczegółowoWarunki izochoryczno-izotermiczne
WYKŁAD 5 Pojęcie potencjału chemicznego. Układy jednoskładnikowe W zależności od warunków termodynamicznych potencjał chemiczny substancji czystej definiujemy następująco: Warunki izobaryczno-izotermiczne
Bardziej szczegółowoTERMODYNAMIKA. przykłady zastosowań. I.Mańkowski I LO w Lęborku
TERMODYNAMIKA przykłady zastosowań I.Mańkowski I LO w Lęborku 2016 UKŁAD TERMODYNAMICZNY Dla przykładu układ termodynamiczny stanowią zamknięty cylinder z ruchomym tłokiem, w którym znajduje się gaz tak
Bardziej szczegółowoa. Dobierz współczynniki w powyższym schemacie tak, aby stał się równaniem reakcji chemicznej.
Zadanie 1. Nitrogliceryna (C 3 H 5 N 3 O 9 ) jest środkiem wybuchowym. Jej rozkład można opisać następującym schematem: C 3 H 5 N 3 O 9 (c) N 2 (g) + CO 2 (g) + H 2 O (g) + O 2 (g) H rozkładu = - 385 kj/mol
Bardziej szczegółowoPodstawy termodynamiki
Podstawy termodynamiki Organizm żywy z punktu widzenia termodynamiki Parametry stanu Funkcje stanu: U, H, F, G, S I zasada termodynamiki i prawo Hessa II zasada termodynamiki Kierunek przemian w warunkach
Bardziej szczegółowoVIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016
III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 015/016 ETAP I 1.11.015 r. Godz. 10.00-1.00 Uwaga! Masy molowe pierwiastków podano na końcu zestawu. Zadanie 1 (10 pkt) 1. Kierunek której reakcji nie zmieni się pod wpływem
Bardziej szczegółowoTERMOCHEMIA SPALANIA
TERMOCHEMIA SPALANIA I ZASADA TERMODYNAMIKI dq = dh Vdp W przemianach izobarycznych: dp = 0 dq = dh dh = c p dt dq = c p dt Q = T 2 T1 c p ( T)dT Q ciepło H - entalpia wewnętrzna V objętość P - ciśnienie
Bardziej szczegółowoa) jeżeli przedstawiona reakcja jest reakcją egzotermiczną, to jej prawidłowy przebieg jest przedstawiony na wykresie za pomocą linii...
1. Spośród podanych reakcji wybierz reakcję egzoenergetyczną: a) Redukcja tlenku miedzi (II) wodorem b) Otrzymywanie tlenu przez rozkład chloranu (V) potasu c) Otrzymywanie wapna palonego w procesie prażenia
Bardziej szczegółowoCIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego
CIEPŁO, PALIWA, SPALANIE CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego WYMIANA CIEPŁA. Zmiana energii wewnętrznej
Bardziej szczegółowoc. Oblicz wydajność reakcji rozkładu 200 g nitrogliceryny, jeśli otrzymano w niej 6,55 g tlenu.
Zadanie 1. Nitrogliceryna (C 3H 5N 3O 9) jest środkiem wybuchowym. Jej rozkład można opisać następującym schematem: 4 C 3 H 5 N 3 O 9 (c) 6 N 2 (g) + 12 CO 2 (g) + 10 H 2 O (g) + 1 O 2 (g) H rozkładu =
Bardziej szczegółowoPodstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).
Spis treści 1 Stan gazowy 2 Gaz doskonały 21 Definicja mikroskopowa 22 Definicja makroskopowa (termodynamiczna) 3 Prawa gazowe 31 Prawo Boyle a-mariotte a 32 Prawo Gay-Lussaca 33 Prawo Charlesa 34 Prawo
Bardziej szczegółowoJednostki Ukadu SI. Jednostki uzupełniające używane w układzie SI Kąt płaski radian rad Kąt bryłowy steradian sr
Jednostki Ukadu SI Wielkość Nazwa Symbol Długość metr m Masa kilogram kg Czas sekunda s Natężenie prądu elektrycznego amper A Temperatura termodynamiczna kelwin K Ilość materii mol mol Światłość kandela
Bardziej szczegółowoJak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji?
Jak mierzyć i jak liczyć efekty cieplne reakcji? Energia Zdolność do wykonywania pracy lub do produkowania ciepła Praca objętościowa praca siła odległość 06_73 P F A W F h N m J P F A Area A ciśnienie
Bardziej szczegółowoObliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks
Obliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks Materiały pomocnicze do zajęć wspomagających z chemii opracował: dr Błażej Gierczyk Wydział Chemii UAM Obliczenia stechiometryczne Podstawą
Bardziej szczegółowoCHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne
CHEMIA Wymagania ogólne Wymagania szczegółowe Uczeń: zapisuje konfiguracje elektronowe atomów pierwiastków do Z = 36 i jonów o podanym ładunku, uwzględniając rozmieszczenie elektronów na podpowłokach [
Bardziej szczegółowoKinetyka reakcji chemicznych. Dr Mariola Samsonowicz
Kinetyka reakcji chemicznych Dr Mariola Samsonowicz 1 Czym zajmuje się kinetyka chemiczna? Badaniem szybkości reakcji chemicznych poprzez analizę eksperymentalną i teoretyczną. Zdefiniowanie równania kinetycznego
Bardziej szczegółowoChłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 7
Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 7 dr hab. inż. Bartosz Zajączkowski bartosz.zajaczkowski@pwr.edu.pl Politechnika Wrocławska Wydział Mechaniczno-Energetyczny Katedra Termodynamiki, Teorii Maszyn
Bardziej szczegółowoFizyka Termodynamika Chemia reakcje chemiczne
Termodynamika zajmuje się badaniem efektów energetycznych towarzyszących procesom fizykochemicznym i chemicznym. Termodynamika umożliwia: 1. Sporządzanie bilansów energetycznych dla reakcji chemicznych
Bardziej szczegółowoWykład 10 Równowaga chemiczna
Wykład 10 Równowaga chemiczna REAKCJA CHEMICZNA JEST W RÓWNOWADZE, GDY NIE STWIERDZAMY TENDENCJI DO ZMIAN ILOŚCI (STĘŻEŃ) SUBSTRATÓW ANI PRODUKTÓW RÓWNOWAGA CHEMICZNA JEST RÓWNOWAGĄ DYNAMICZNĄ W rzeczywistości
Bardziej szczegółowoTERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA
TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA Termodynamika - opisuje zmiany energii towarzyszące przemianom chemicznym; dział fizyki zajmujący się zjawiskami cieplnymi. Termochemia - dział chemii zajmujący się efektami
Bardziej szczegółowopodstawami stechiometrii, czyli działu chemii zajmującymi są obliczeniami jest prawo zachowania masy oraz prawo stałości składu
Podstawy obliczeń chemicznych podstawami stechiometrii, czyli działu chemii zajmującymi są obliczeniami jest prawo zachowania masy oraz prawo stałości składu prawo zachowania masy mówi, że w reakcji chemicznej
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 5: Wymiana masy. Nawilżanie powietrza.
1 Część teoretyczna Powietrze wilgotne układ złożony z pary wodnej i powietrza suchego, czyli mieszaniny azotu, tlenu, wodoru i pozostałych gazów Z punktu widzenia różnego typu przemian skład powietrza
Bardziej szczegółowoĆwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ
Wprowadzenie Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ opracowanie: Barbara Stypuła Celem ćwiczenia jest poznanie roli katalizatora w procesach chemicznych oraz prostego sposobu wyznaczenia wpływu
Bardziej szczegółowoPROCES PRODUKCYJNY 1
PROCES PRODUKCYJNY 1 PRZYKŁAD PROCESU PRODUKCYJNEGO Z WYKORZYSTANIEM PIECA OBROTOWEGO I MIESZALNIKA DWUWAŁOWEGO NA PRZYKŁADZIE PRODUKCJI FOSFORANÓW PASZOWYCH, PRODUKCJI TPFS, SPALANIA MĄCZKI MIĘSNO-KOSTNEJ
Bardziej szczegółowoRównowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny
Równowagi fazowe Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny Równowaga termodynamiczna Przemianom fazowym towarzyszą procesy, podczas których nie zmienia się skład chemiczny układu, polegają
Bardziej szczegółowoPodstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12
Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12 atomu węgla 12 C. Mol - jest taką ilością danej substancji,
Bardziej szczegółowoPrzykładowe zadania z rozdziałów 1 5 (Mol, Stechiometria wzorów i równań chemicznych, Wydajność reakcji i inne)
Przykładowe zadania z rozdziałów 1 5 (Mol, Stechiometria wzorów i równań chemicznych, Wydajność reakcji i inne) Zadanie 7 (1 pkt) Uporządkuj podane ilości moli związków chemicznych według rosnącej liczby
Bardziej szczegółowoTechnologia chemiczna. Zajęcia 1
Technologia chemiczna Zajęcia 1 Obecność na zajęciach Aktywność na zajęciach Zasady zaliczenia Dwa kolokwia (zaliczenie od 60%) Kolokwium I 6/7.12.2012 Kolokwium II 24/25.01.2012 Prezentacja (Omówienie
Bardziej szczegółowoObliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny
Obliczenia chemiczne Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny 1 STĘŻENIA ROZTWORÓW Stężenia procentowe Procent masowo-masowy (wagowo-wagowy) (% m/m) (% w/w) liczba gramów substancji rozpuszczonej
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE CIEPŁA TOPNIENIA LODU METODĄ BILANSU CIEPLNEGO
ĆWICZENIE 21 WYZNACZANIE CIEPŁA TOPNIENIA LODU METODĄ BILANSU CIEPLNEGO Cel ćwiczenia: Wyznaczenie ciepła topnienia lodu, zapoznanie się z pojęciami ciepła topnienia i ciepła właściwego. Zagadnienia: Zjawisko
Bardziej szczegółowo2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:
2.4. ZADANIA 1. Ile moli stanowi: STECHIOMETRIA a/ 52 g CaCO 3 b/ 2,5 tony Fe(OH) 3 2. Ile g stanowi: a/ 4,5 mmol ZnSO 4 b/ 10 kmol wody 3. Obl. % skład Fe 2 (SO 4 ) 3 6H 2 O 4. Obl. % zawartość tlenu
Bardziej szczegółowoTermochemia elementy termodynamiki
Termochemia elementy termodynamiki Termochemia nauka zajmująca się badaniem efektów cieplnych reakcji chemicznych Zasada zachowania energii Energia całkowita jest sumą energii kinetycznej i potencjalnej.
Bardziej szczegółowoI piętro p. 131 A, 138
CHEMIA NIEORGANICZNA Dr hab. Andrzej Kotarba Zakład Chemii Nieorganicznej Wydział Chemii I piętro p. 131 A, 138 WYKŁAD - 4 RÓWNOWAGA Termochemia i termodynamika funkcje termodynamiczne, prawa termodynamiki,
Bardziej szczegółowoWYDZIAŁ CHEMICZNY POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ KATEDRA TECHNOLOGII CHEMICZNEJ. Laboratorium PODSTAWY TECHNOLOGII CHEMICZNEJ
WYDZIAŁ CHMICZNY POLITCHNIKI WARSZAWSKIJ KATDRA TCHNOLOGII CHMICZNJ Laboratorium PODSTAWY TCHNOLOGII CHMICZNJ Instrukcja do ćwiczenia pt. OCZYSZCZANI POWITRZA Z LOTNYCH ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH Prowadzący:
Bardziej szczegółowoKatalityczne spalanie jako metoda oczyszczania gazów przemysłowych Instrukcja wykonania ćwiczenia nr 18
Katalityczne spalanie jako metoda oczyszczania gazów przemysłowych Instrukcja wykonania ćwiczenia nr 18 Celem ćwiczenia jest przedstawienie reakcji katalitycznego utleniania węglowodorów jako wysoce wydajnej
Bardziej szczegółowoTemodynamika Roztwór N 2 i Ar (gazów doskonałych) ma wykładnik adiabaty κ = 1.5. Określić molowe udziały składników. 1.7
Temodynamika Zadania 2016 0 Oblicz: 1 1.1 10 cm na stopy, 60 stóp na metry, 50 ft 2 na metry. 45 m 2 na ft 2 g 40 cm na uncję na stopę sześcienną, na uncję na cal sześcienny 3 60 g cm na funt na stopę
Bardziej szczegółowob) Podaj liczbę moli chloru cząsteczkowego, która całkowicie przereaguje z jednym molem glinu.
Informacja do zadań 1 i 2 Chlorek glinu otrzymuje się w reakcji glinu z chlorowodorem lub działając chlorem na glin. Związek ten tworzy kryształy, rozpuszczalne w wodzie zakwaszonej kwasem solnym. Z roztworów
Bardziej szczegółowoTYPY REAKCJI CHEMICZNYCH
1 REAKCJA CHEMICZNA: TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH REAKCJĄ CHEMICZNĄ NAZYWAMY PROCES, W WYNIKU KTÓREGO Z JEDNYCH SUBSTANCJI POWSTAJĄ NOWE (PRODUKTY) O INNYCH WŁAŚCIWOŚCIACH NIŻ SUBSTANCJE WYJŚCIOWE (SUBSTRATY)
Bardziej szczegółowo1) Rozmiar atomu to około? Która z odpowiedzi jest nieprawidłowa? a) 0, m b) 10-8 mm c) m d) km e) m f)
1) Rozmiar atomu to około? Która z odpowiedzi jest nieprawidłowa? a) 0,0000000001 m b) 10-8 mm c) 10-10 m d) 10-12 km e) 10-15 m f) 2) Z jakich cząstek składają się dodatnio naładowane jądra atomów? (e
Bardziej szczegółowoTEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II
TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II Czas trwania testu 120 minut Informacje 1. Proszę sprawdzić czy arkusz zawiera 10 stron. Ewentualny brak należy zgłosić nauczycielowi. 2. Proszę rozwiązać
Bardziej szczegółowoWOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY
Kod ucznia Liczba punktów WOJEWÓDZKI KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW DOTYCHCZASOWYCH GIMNAZJÓW W ROKU SZKOLNYM 2018/2019 1.03.2019 R. 1. Test konkursowy zawiera 11 zadań. Są to zadania otwarte. Na ich rozwiązanie
Bardziej szczegółowoChłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 4
Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 4 dr hab. inż. Bartosz Zajączkowski bartosz.zajaczkowski@pwr.edu.pl Politechnika Wrocławska Wydział Mechaniczno-Energetyczny Katedra Termodynamiki, Teorii Maszyn
Bardziej szczegółowoZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa
Prawo zachowania energii: ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa Ogólny zasób energii jest niezmienny. Jeżeli zwiększa się zasób energii wybranego układu, to wyłącznie kosztem
Bardziej szczegółowoPL B1. Sposób epoksydacji (1Z,5E,9E)-1,5,9-cyklododekatrienu do 1,2-epoksy-(5Z,9E)-5,9-cyklododekadienu
PL 212327 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 212327 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 383638 (22) Data zgłoszenia: 29.10.2007 (51) Int.Cl.
Bardziej szczegółowoMol, masa molowa, objętość molowa gazu
Mol, masa molowa, objętość molowa gazu Materiały pomocnicze do zajęć wspomagających z chemii opracował: Błażej Gierczyk Wydział Chemii UAM Mol Mol jest miarą liczności materii. 1 mol dowolnych indywiduów
Bardziej szczegółowo