МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Воронежский государственный технический университет
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Теоретические основы прогрессивной технологии»
Тема: «Тепловой эффект химической реакции и его практическое применение.»
Воронеж 2004
Содержание
|Введение …………………………………………………………………… |3 |
|1. Тепловой эффект химической реакции………………………………... |4 |
|1.1. Уравнения химических реакций……………………………... |8 |
|1.2. Основные законы термохимии………………………………. |10 |
|2. Применение теплового эффекта на практике…………………………. |12 |
|2.1.Жаропрочные покрытия………………………………………. |1 |
|2.2.Термохимический способ обработки алмаза………………... |14 |
|2.3.Техногенное сырьё для производства цемента……………… |15 |
|2.4. Биосенсоры……………………………………………………. |16 |
|Заключение…………………………………………………………………. |17 |
|Список литературы………………………………………………………… |18 |
Введение
Тепловые эффекты химических реакций необходимы для многих технических расчетов. Они находят обширное применение во многих отраслях промышленности, а также в военных разработках.
Целью данной курсовой работы является изучение практического применения
теплового эффекта. Мы рассмотрим некоторые варианты его использования, и
выясним насколько важно использование тепловых эффектов химических реакций
в условиях развития современных технологий.
1. Тепловой эффект химической реакции
В каждом веществе запасено определенное количество энергии. С этим свойством веществ мы сталкиваемся уже за завтраком, обедом или ужином, так как продукты питания позволяют нашему организму использовать энергию самых разнообразных химических соединений, содержащихся в пище. В организме эта энергия преобразуется в движение, работу, идет на поддержание постоянной (и довольно высокой!) температуры тела.
Одним из самых известных ученых, работающих в области термохимии,
является Бертло. Бертло- профессор химии Высшей фармацевтической школы в
Париже (1859г). Министр просвещения и иностранных дел.
Начиная с 1865 Бертло активно занимался термохимией, провел обширные
калориметрические исследования, приведшие, в частности, к изобретению
"калориметрической бомбы" (1881); ему принадлежат понятия "экзотермической"
и "эндотермической" реакций. Бертло получены обширные данные о тепловых
эффектах огромного числа реакций, о теплоте разложения и образования многих
веществ.
Бертло исследовал действие взрывчатых веществ: температуру взрыва, скорости сгорания и распространения взрывной волны и др.
Энергия химических соединений сосредоточена главным образом в химических связях. Чтобы разрушить связь между двумя атомами, требуется затратить энергию. Когда химическая связь образуется, энергия выделяется.
Любая химическая реакция заключается в разрыве одних химических связей и образовании других.
Когда в результате химической реакции при образовании новых связей выделяется энергии больше, чем потребовалось для разрушения "старых" связей в исходных веществах, то избыток энергии высвобождается в виде тепла. Примером могут служить реакции горения. Например, природный газ
(метан CH4) сгорает в кислороде воздуха с выделением большого количества теплоты (рис. 1а). Такие реакции являются экзотермическими.
. Реакции, протекающие с выделением теплоты, проявляют положительный тепловой эффект (Q>0, DH