Iroliz jarayoni natijasida etilen olishning termodinamik kattaliklarini optimallash

Turli jarayonlardagi issiqlik effekti. Turli jarayonlarda, shu jumladan, kimyoviy jarayonlarda ajraladigan yoki yutiladigan issiqlikka reaksiyaning issiqlik effekti deyiladi. Issiqlik noto‘liq funksiya bo‘lganligidan issiqlik effektining qiymati jarayonning borish sharoitiga bog‘liq.
1) izoxorik (v = const) jarayondagi issiqlik effekti Qv termodinamikaning birinchi qonunini asosiy tenglamasiga muvofiq, d(Q = dU + PdV ва V = const, dv = O bo‘lganligidan dQV = dU bo‘ladi. (3.1.)
Demak izoxorik jarayonlarda reaksiyaning issiqlik effekti ichki energiyaning o‘zgarishiga teng. U to‘liq funksiya bo‘lganligidan, bu holda Qv ham to‘liq funksiyadir, ya’ni izoxorik jarayonlarda issiqlik effektning qiymati jarayonning borish yo’liga bog‘liq emas.
2) izobarik (P = const) jarayondagi issiqlik effekti Qp (3.1) tenglama bo‘yicha integrallansa:
Qp = (U₂–U₁)+P(V₂–V₁)=(U₂+PV₂)–(U₁+PV₁)
Agar H = U + PV deb ishoralansa, unda (H – entalpiya deyiladi):
Qp = H₂ – H₁ = ΔH bo‘ladi. (3.2.)
U, P, V – holat funksiyasi bo‘lganligidan ΔH – ham holat funksiyasi – energiya o‘lchamidir. U sistemaning ichki energiyasi bilan hajmiy energiya (PV) lar yig‘indisi bo‘lib, u sistemaning to‘liq energiyasi hisoblanadi. H – izobarik jarayonda sistema energiya zaxirasini o‘zgarishini harakterlaydi[9,10].
Izobarik jarayonda issiqlik effekti (Qp) sistema entalpiyasi zaxirasining o‘zgarishi ichki energiyaning o‘zgarishiga teng. Izoxorik sharoitda boradigan jarayonlarda sistemaning energiyaning o‘zgarishiga (ΔU), izobarik ravishda boradigan jarayonlarda entalpiyaning o‘zgarishiga (ΔH) teng.
H = U + Pv (3.3)
va ΔH = ΔU + PΔV (3.4)
Ideal gazlar uchun, PΔV = nRT bo‘lganligidan:
ΔH = ΔU + ΔnRΔT (3.5)
Δn – mollar soni.
Agar sistema ish bajarsa, dH > dU bo‘ladi, agar sistema ustida ish bajarilsa dH < dU bo‘ladi va ish bajarilmasa dH = dU bo‘ladi.
a) reaksiya natijasida molekulalar soni o‘zgarmagan reaksiyalarda
H₂ + J₂ = 2HJ da Δn = O ga teng, demak dH = dU;
б) molekulalarning dissossilanish reaksiyalarida:
PCl₅ = Cl₂ + PCl₃, N₂O₄­ = 2NO₂ kabi reaksiyalarda Δn > O, demak
dH > dU.
в) 3H₂ + N₂ = 2NH₃, 2SO₂ + O₂ = 2SO₃, kabi reaksiyalarda ΔH < O (manfiy qiymat) ga teng, demak bu xil reaksiyalarda sistema ustidan ish bajariladi, shunga ko‘ra, ΔH < dU bo‘ladi[10,11].
Kimyoviy reaksiyalarda uch xil issiqlik effekti ifodasi mavjud:
а) reaksiya issiqlik effekti;
б) molekulaning hosil bo‘lish issiqligi;
v) yonish issiqligi.