Программа Для Расчета Термодинамических Параметров

Posted on
Программа Для Расчета Термодинамических Параметров Rating: 3,3/5 940 reviews

Программа подбора и расчета компании REMAK = AeroCADAeroCAD. И термодинамических параметров. Программа для вычисления термодинамических параметров влажного воздуха или смеси двух потоков. Удобный и наглядный интерфейс, программа не требует установки. CoolPack 1.46. Язык: Аглийский Формат: ZIP Размер файла: 16,79 МБ.. Язык: Русский Формат: ZIP Размер файла: 1,23 МБ. Программа расчета теплового баланса холодильных камер. Язык: Русский Формат: ZIP Размер файла: 6 KБ. Вычисление требуемой тепловой мощности (холодопроизводительности) в зависимости от перепада температур и расхода, для различных жидкостей (спирты, вода, молоко и т.д.). SF Pressure Drop for Windows. Язык: Аглийский Формат: ZIP Размер файла: 1,27 МБ.

Расчета

Опубликовано вА.А. Пушкин 1, В.С. Римкевич 2 1кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, 2кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, заведующий лаборатории наукоемких технологий переработки минерального сырья, Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения Российской академии наук АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТОВ ИЗМЕНЕНИЙ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИАЛОВ В ХОДЕ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ Аннотация В работе описывается программа для расчета изменений термодинамических потенциалов в ходе химических реакций, созданная на основе приложения Microsoft Access 2007 c процедурами vba. Помимо расчетов изменений термодинамических потенциалов программа позволяет строить графики их температурной зависимости. Программа использовалась для термохимических расчетов и определения направлений химических реакций, возникающих в процессах фторидной переработки алюмосиликатного сырья Верхнего Приамурья. Ключевые слова: стандартные средства, объект приложения, форма, таблица, отчет, объект управления, процедура vba, программный код A.

Pushkin 1, V. Rimkevich 2 1candidate of physical-mathematical sciences, senior stuff, 2candidate of geological-mineralogical sciences, senior stuff, head of department of high technologies of mineral processing, Institute of geology and nature management of Far Eastern Branch of RAS AUTOMATION OF CALCULATIONS OF CHANGES OF THERMODYNAMIC POTENTIALS DURING CHEMICAL REACTIONS Abstract The program of calculations of changes of thermodynamic potentials during chemical reactions created on the basis of Microsoft Access and used vba procedure are described in this article. Program is allowed to build graphics of these changes in addition to such calculations. Program was used for thermochemical calculations and for determination of durations of chemical reactions appeared during the processes of fluoride processing of raw materials of Upper Amur region. Key words: standard tools, application object, form, table, report, object of control, vba procedure, program code Введение В связи с осложнением отношений России с западными странами одним из важных направлений её современного экономического развития является импортозамещение. Основная сырьевая проблема в алюминиевой отрасли связана с тем, что обеспеченность Российской алюминиевой промышленности высококачественными бокситами составляет 35 – 40% 1. Остальная потребность в сырье покрывается за счет импорта глинозема из Австралии, Экваториальной Африки и Южной Америки.

В Амурском научном центре разработана фторидная технология переработки небокситового алюмосиликатного сырья, запасы которого в Амурской области велики. Кроме того, Амурская область обладает богатыми гидроресурсами (Зейская (1,3 ГВт) и Бурейская ГЭС (2 ГВт)), что может быть использовано для создания энергоемкого производства алюминия в Амурском регионе. Основным алюмосиликатным сырьем, исследуемым в настоящий момент являются каолины Чалганского и кианиты Чимчанского месторождений. В процессе выбора оптимальных вариантов сырья или фторирующего реагента для данного технологического процесса, встает задача предварительного термодинамического расчета различных физико-химических равновесий с целью выявления оптимальных сочетаний реагентов.

Такой расчет возможен и первоначально проводился нами с использованием приложения Microsoft Excel 2. Однако, в случае расчета при помощи приложения ME возникает проблема автоматизации расчетов, создания и обращения к базе данных. Существует специализированное приложение Microsoft Access, представляющее собой базу данных для хранения информации и допускающее возможность программируемой обработки данных.

Автоматизация данных при помощи программы помимо облегчения расчетов обеспечивает повторяемость результатов вследствие исключения случайных ошибок. В связи с этим нами на основе приложения Microsoft Access 2007 разработана программа для проведения расчетов по термодинамике 3, 4. Программа предназначена для определения при разных температурах направлений протекания и тепловых эффектов физико-химических реакций, которые могут быть положены в основу исследуемого технологического процесса 5. Теоретическая часть Поведение систем находящихся при постоянном давлении и температуре описывается изобарно-изотермическими потенциалами ΔH и ∆G.

Самопроизвольное протекание изобарно-изотермического процесса определяется двумя факторами: энтальпийным, связанным с уменьшением энтальпии системы (ΔH), и энтропийным TΔS, обусловленным увеличением беспорядка в системе вследствие роста её энтропии. Разность этих термодинамических факторов является функцией состояния системы, называемой изобарно-изотермическим потенциалом или свободной энергией Гиббса G (кДж) Из этого выражения следует, что То есть, количество теплоты, которое расходуется при химической реакции, идет отчасти на увеличение энтропии T∆S, отчасти может быть использовано на совершение работы ∆G. В этом смысле первый член называется связанной энергией (т.к.

Он связан с той частью теплоты, которая рассеивается в окружающее пространство и не может быть использована для совершения работы), второй член представляет собой ту часть теплоты, которая может быть превращена в работу. Поэтому изменение потенциала Гиббса представляет собой работу в равновесном изотермическом процессе за вычетом работы против внешнего давления. Направление протекания химической реакции определяется по изменению энергии Гиббса ∆G в ходе реакции при данной температуре. Реакция протекает в прямом направлении, если изменение потенциала Гиббса в ходе реакции отрицательно ∆G0, то реакция идет в обратном направлении. Тепловой эффект химической реакции представляет собой величину, которая может быть определена как количество теплоты Q или как изменение энтальпии ∆Н. При этом они между собой связаны соотношением Q = – ∆Н.

В случае экзотермической реакции Q0, ∆Н0. Тепловой эффект химической реакции по закону Гесса зависит только от природы и состояния исходных веществ и продуктов реакции, но не зависит от пути процесса, т.е. От числа и характера промежуточных стадий. В случае многостадийной химической реакции тепловые эффекты каждой из последовательных стадий суммируются и образуют тепловой эффект многостадийной реакции. Таким образом, для того, чтобы найти тепловой эффект химической реакции, многостадийной или одностадийной, необходимо из суммы энтальпий образования конечных продуктов реакции вычесть сумму энтальпий образования исходных продуктов 6. Определение направления химической реакции проводится по изменению потенциала Гиббса реакции аналогично определению теплового эффекта реакции, т.е.

Изменение потенциала Гиббса химической реакции, многостадийной или одностадийной, определяется по разности суммы потенциалов Гиббса образования конечных продуктов и суммы потенциалов Гиббса образования исходных веществ. При определении теплового эффекта и направления химической реакции при высокой температуре нужно учитывать высокотемпературные составляющие энтальпий и потенциалов Гиббса. Эти высокотемпературные составляющие учитываются в первом случае при помощи теплоемкости, а во втором при помощи энтропийного члена.

Следовательно, вычисление значений термодинамических потенциалов при заданной температуре производится по формулам 3: (1) где ∆ H 298 0, ∆ G 298 0 – изменения термодинамических потенциалов в ходе образования 1 моля данного вещества из простых веществ, т.е. Разность между суммой значений потенциалов продуктов реакции и суммой значений исходных простых веществ в стандартных условиях ( Т=298К и р=1Бар); размерность (кДж/моль). C p 0, S 298 0 – значения молярной теплоемкости при постоянном давлении и энтропии при стандартных условиях; размерность ( Дж/ (моль.К)). ∆ H T, ∆ G T – изменения термодинамических потенциалов в ходе реакции при температуре Т, размерность (кДж). Т – абсолютная температура в К. Для химических реакций протекающих в идеальных газах и идеальных растворах константа равновесия представляет собой величину, которая определяет для данной химической реакции (А+В=АВ) соотношение между концентрациями и определяется по формуле 3 (2) при температуре Т рассчитывается по формуле, (3) где – универсальная газовая постоянная. В случае, когда значения констант очень велики или очень малы удобно пользоваться логарифмом константы равновесия: (4) На основе формул (1) и (4) была составлена программа, описанная в работе 3.

Программа

В ряде случаев представляет интерес вопрос о температуре начала прямой реакции или о температуре равновесия. Температуру начала реакции T b найдем из следующего условия (5) Точность значений потенциалов ∆G, ∆H в таблицах стандартных термодинамических потенциалов составляет δ(∆ G 298 0 ) ≈ δ(∆ H 298 0 ) ≈ 0,1кДж/моль, их производных δ(∆ S 298 0 ) ≈ δ (∆ C 298 0 ) ≈ 1Дж/(моль.К). Тогда, пренебрегая членами вида 0,001.δТ.Δ S 0 298, 0,001.298.Δ S 0 298 по сравнению с членом 0,001.Δ S 0 298.Т точность вычисленных значений составляет (6) Реализация вычислений на основе Microsoft Access На конференциях в Апатитах 3 и в Благовещенске 4 сообщалось о программе, реализованной на основе приложения Microsoft Access 2003 c использованием стандартных средств. В настоящий момент программа усовершенствована, преобразована в формат Microsoft Access 2007 с использованием процедур vba. Окно программы с раскрытой формой Потенциалы имеет вид, показанный на Рис. В области переходов программы содержатся ярлыки 6 объектов Access, которые используются для работы программы: форма Потенциалы для расчетов, таблица Вход­тп для ввода данных и Выходтп для вывода данных, а также таблица Потенциалы, содержащая значения термодинамических потенциалов и их производных при стандартных условиях 25 0С и давлении р = 1 Бар для 150 веществ, наиболее часто встречающихся в реакциях с участием алюмосиликатов. Отчет ГрафикиПотенциалы служит для вывода данных в графической форме: кривые температурных зависимостей изменений энтальпии и потенциала Гиббса, а также логарифма константы равновесия.

Отчет Потенциалы выводит информацию о всех величинах, вычисляемых в форме Потенциалы, в табличном виде. 1 показана форма Потенциалы, раскрытая в окне программы Потенциалы. В области заголовков формы Потенциалы находятся заголовки полей, а в области данных – поля, через которые осуществляется ввод данных в программу. Поскольку исходными данными для расчета является уравнение химической реакции с уравненными стехиометрическими коэффициентами, то перед расчетом необходимо ввести данные о веществах – реагентах и продуктах, а также об их Рис.

1 – Окно программы Потенциалы в формате Microsoft Access 2007 – 2010 с раскрытой формой Потенциалы в Режиме формы. Стехиометрических коэффициентах. Поля со списком Реагент и Продукт формы Потенциалы связаны с полями со списком Реагент и Продукт таблицы Входтп (Рис. 2 – Таблица Входтп: А) в Р ежиме т аблицы, Б) в режиме Конструктор. Поле Вещество таблицы Потенциалы (Рис. 3) является столбцом подстановки для этих двух полей со списками. Через поля со списками осуществляется выборка необходимых названий веществ, находящихся в поле Вещество таблицы Потенциалы.

Эти значения заносятся в таблицу Входтп. Стехиометрические коэффициенты вводятся через поля ввода СКР и СКП формы Потенциалы в таблицу Входтп. Таблица Потенциалы содержит значения термодинамических потенциалов Δ H и Δ G, а также производных термодинамических потенциалов С р и S p при стандартных условиях.

Программа Для Удаления Программ

3 – Окно программы Потенциалы с раскрытой таблицей Потенциалы. Таблица содержит данные о 150 веществах, наиболее часто использующихся в ходе фторидной переработки алюмосиликатов. Таблица содержит 6 полей: поле №№ с порядковыми номерами веществ в таблице, поля Вещество, Н(кДж/моль), С(Дж/моль.К), S (Дж/моль.К), G (кДж/моль).

В области примечаний формы Потенциалы содержатся вычисляемые поля. Программа вычисляет значения изменений термодинамических потенциалов (энтальпии и энергии Гиббса) в ходе реакции и погрешностей их вычисления, значений логарифмов константы равновесия при различных температурах. При этом программа предоставляет возможность расчета для одиннадцати температур, начиная со стандартной 25 0С, и далее, с шагом 100 0С, от 100 0С до 1000 0C.

Помимо стандартного ряда температур программа позволяет проводить вычисления для 10 произвольных температур, включая отрицательные. Переключение к режиму произвольного выбора температур осуществляется установкой указателя Выбор Т на форме Потенциалы.

Кнопка Погрешности позволяет отменить вывод полей погрешностей вычисления изменений потенциалов на экран. 4 – А) Таблица Выходтп и Б) Отчет Потенциалы в окне программы Потенциалы. Температура начала реакции помещается в поле Начало реакции, С.

Значения вычисляемых в форме полей заносятся также в таблицу Выходтп (Рис. 4а), на основе которой составлен отчет Потенциалы (Рис. Отчет раскрывается нажатием кнопки Вывод на форме Потенциалы. Кнопка Графики позволяет построить температурные зависимости изменений энтальпии и потенциала Гиббса, а также логарифма константы равновесия. Нажатием данной кнопки раскрывается отчет.

Построение графиков осуществляется нажатием кнопки Построить в отчете ГрафикиПотенциалы. Для построения графика используется встроенная диаграмма Excel с подключенной Библиотекой Microsoft Excel 14.0 Object Library. Значения изменений энтальпии и потенциала Гиббса откладываются по основной оси, а логарифма константы равновесия по вспомогательной. 5 – Отчет ГрафикиПотенциалы в коне программы Потенциалы.

Управление объектами осуществляется при помощи объектов управления Кнопка. Эти кнопки расположены в форме Потенциалы и в отчете ГрафикиПотенциалы. События, вызываемые нажатиями кнопок, управляются при помощи процедур vba. Нажатие кнопки Вычислить на форме Потенциалы вызывает заполнение вычисляемых полей формы. При этом флажок ВыборТ должен быть опущен. Литература. Сизяков В.М.

Состояние и проблемы развития алюминиевой промышленности России в условиях переходного периода (литературный обзор) // Цветные металлы. В.С.Римкевич, А.А.Пушкин, Ю.Н.Маловицкий, И.В.Гиренко. Изучение процессов фторидной переработки кремнеземсодержащего сырья. Журнал прикладной химии. А.А.Пушкин, В.С.Римкевич, Ю.Н.Маловицкий, Р.В.Белов.

Автоматизация расчетов термодинамических равновесий в процессе переработки алюмосиликатного сырья по фторидной технологии. Труды V Всероссийской научной школы. «Математические исследования в естественных науках». 12–14 октября 2009г. – Апатиты: изд. ГИ КНЦ РАН, 2009. А.А.Пушкин, В.С.Римкевич.

Автоматизация термодинамических расчетов в процессах фторидного обогащения алюмосиликатного сырья. Сборник докладов Второй Всероссийской научной конференции «Вопросы геологии и комплексного освоения природных ресурсов Восточной Азии». – Благовещенск.

– 15 – 16 октября 2012г. А.А.Пушкин, М.А.Леонтьев. Программа для расчета термодинамических величин на основе приложения Microsoft Access Математические исследования в естественных науках. Труды IX Всероссийской научной школы. Апатиты, Геологический институт Кольского НЦ РАН, Кольское отделение РМО, 10-11 октября 2013 г. – Апатиты: Изд-во K & M, 2013. Ахметов Н.С.

Общая и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1988.

Римкевич В.С., Пушкин А.А., Маловицкий Ю.Н., Еранская Т.Ю., Гиренко И.В. Синтез и свойства наночастиц аморфного SiO 2.

Неорганические материалы. References. Sizjakov V.M. Sostojanie i problemy razvitija aljuminievoj promyshlennosti Rossii v uslovijah perehodnogo perioda (literaturnyj obzor) // Cvetnye metally. V.S.Rimkevich, A.A.Pushkin, Ju.N.Malovickij, I.V.Girenko. Izuchenie processov ftoridnoj pererabotki kremnezemsoderzhashhego syr’ja.

Zhurnal prikladnoj himii. A.A.Pushkin, V.S.Rimkevich, Ju.N.Malovickij, R.V.Belov. Avtomatizacija raschetov termodinamicheskih ravnovesij v processe pererabotki aljumosilikatnogo syr’ja po ftoridnoj tehnologii. Trudy V Vserossijskoj nauchnoj shkoly. «Matematicheskie issledovanija v estestvennyh naukah». 12–14 oktjabrja 2009g. – Apatity: izd.

GI KNC RAN, 2009. A.Pushkin, V.S.Rimkevich.

Avtomatizacija termodinamicheskih raschetov v processah ftoridnogo obogashhenija aljumosilikatnogo syr’ja. Sbornik dokladov Vtoroj Vserossijskoj nauchnoj konferencii «Voprosy geologii i kompleksnogo osvoenija prirodnyh resursov Vostochnoj Azii». – Blagoveshhensk.

Программа Для Восстановления Удаленных Файлов

– 15 – 16 oktjabrja 2012g. A.Pushkin, M.A.Leont’ev. Programma dlja rascheta termodinamicheskih velichin na osnove prilozhenija Microsoft Access 2007. Matematicheskie issledovanija v estestvennyh naukah.

Программа Для Обновления Драйверов

Trudy IX Vserossijskoj nauchnoj shkoly. Apatity, Geologicheskij institut Kol’skogo NC RAN, Kol’skoe otdelenie RMO, 10-11 oktjabrja 2013 g. – Apatity: Izd-vo K & M, 2013. Ahmetov N.S. Obshhaja i neorganicheskaja himija. – M.: Vysshaja shkola, 1988. Rimkevich V.S., Pushkin A.A., Malovickij Ju.N., Eranskaja T.Ju., Girenko I.V.

Sintez i svojstva nanochastic amorfnogo SiO2. Neorganicheskie materialy.

реакция №4 при Т = 148 0С, №5 при Т = 210 0С, №6 при Т=283 0С.