Что такое самопроизвольное перемешивание веществ

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Самопроизвольное перемешивание

В начале опыта между двумя жидкостями видна резкая граница. Оставим сосуд в покое. Это означает, что жидкости перемешались. Самопроизвольное перемешивание веществ называется диффузией. [16]

Вы предполагаете прочитать здесь 19, окажется в высшей степени желательным всем тем, кто любит химическую философию. Невозможно предвидеть, какой успех ожидает Вас, так как это зависит от забот Ваших друзей. Я недавно опубликовал пространное изложение Вашей теории атомов, но, вероятно, оно отличается в некоторых частностях от Ваших выводов. В пространном письме от 19 ноября 1809 г., также из Эдинбурга, Томсон писал: Я пишу Вам теперь, чтобы сообщить несколько замечаний относительно Вашей атомной теории. Бертолле обстоятельно обсудил ее в введении к французскому изданию моей Системы химии. Во втором томе Аркейских мемуаров, публикуемых г-ном Шеневиксом, экземпляр которых имеется у меня, помещены сообщения, на которые я хотел бы Вам указать. Бертолле повторил Ваши опыты по самопроизвольному перемешиванию газов ; аппарат подобен Вашему, но более сложен. [17]

Восторженное отношение Томсона к теории Дальтона проявляется также в переписке между обоими химиками; в письме от 8 марта 1807 г. из Эдинбурга Томсон писал: Только что получил Ваше письмо и думаю, что курс лекций, который Вы предполагаете прочитать здесь 19, окажется в высшей степени желательным всем тем, кто любит химическую философию. Невозможно предвидеть, какой успех ожидает Вас, так как это зависит от забот Ваших друзей. Я недавно опубликовал пространное изложение Вашей теории атомов, но, вероятно, оно отличается в некоторых частностях от Ваших выводов. В пространном письме от 19 ноября 1809 г., также из Эдинбурга, Томсон писал: Я пишу Вам теперь, чтобы сообщить несколько замечаний относительно Вашей атомной теории. Бертолле обстоятельно обсудил ее в введении к французскому изданию моей Системы химии. Во втором томе Аркейских мемуаров, публикуемых г-ном Шеневиксом, экземпляр которых имеется у меня, помещены сообщения, на которые я хотел бы Вам указать. Бертолле повторил Ваши опыты по самопроизвольному перемешиванию газов ; аппарат подобен Вашему, но более сложен. [18]

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Самопроизвольное перемешивание

Самопроизвольное перемешивание является результатом теплового расслоения жидкости. Осенью и весной изменение окружающей температуры вызывает тепловое расслоение продукта в резервуаре. [2]

В технике самопроизвольное перемешивание почти не применяется, так как протекает слишком медленно. [3]

Известно, что физико-химические системы стремятся прийти в состояние с максимальной вероятностью его осуществления, что эквивалентно равновесию системы. Вернемся к уже рассмотренному примеру о самопроизвольном перемешивании двух газов ( разд. Такой самопроизвольный процесс сопровождается увеличением энтропии системы. В состоянии равновесия энтропия достигает максимального значения ( разд. [8]

В тех случаях, когда возможность нарастания давления в скважине выше допустимого предела устанавливается заранее, еще до начала глушения, можно избежать применения метода ограничения давления перед штуцером, облегчив условия глушения специальными мероприятиями. Облегчение условий глушения достигается посредством закачки порции утяжеленного раствора, а также такими способами, как самопроизвольное перемешивание газа с раствором или ликвидация проявления по частям, которые будут рассмотрены ниже. [9]

Такая зависимость для железа представлена на фиг. Из графика следует, что, чем выше температура нагрева, тем меньшее давление требуется для осуществления сварки. При нагреве до температуры плавления необходимое давление становится равным нулю, так как при этом происходит самопроизвольное перемешивание металла и в результате последующей совместной кристаллизации образуется сварное соединение. [13]

Источник

Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах

Урок 4. Физика 7 класс ФГОС

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах»

Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах

Один опыт я ценю выше тысячи мнений, рождённых воображением

Михаил Васильевич Ломоносов

В данной теме продолжается ознакомление с первоначальными сведениями о строении вещества.

Молекулы – мельчайшие частицы вещества. Эти частицы настолько малы, что мы не в состоянии увидеть их невооруженным глазом, поэтому, все тела кажутся сплошными. Однако было доказано с помощью опытов, что тела состоят из малых частиц. Как оказалось, молекулы не стоят на месте, а постоянно находятся в беспорядочном движении. Возникает вопрос: как это частички вещества могут находиться в непрерывном движении, если, например, стол сохраняет свою форму, и никакого движения не происходит? Стакан, чайник, карандаш – да любое твердое тело сохраняет свою форму неизменной. Как же может быть, что молекулы внутри этих тел двигаются? Это подтверждается наблюдениями и опытами. Впервые такое предположение было высказано Робертом Броуном в 1827 г.

Как-то раз он разглядывал в капле воды под микроскопом споры растений. Внезапно Броун увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Он установил, что эти движения, никак не связаны ни с потоками в жидкости, ни с ее постепенным испарением, а присущи самим частичкам. Если проследить за одной частицей, то можно убедиться, что её движение совершенно хаотично и её траекторию невозможно предугадать. Частицы, двигающиеся таким образом, стали называть броуновскими, да и само движение было названо броуновским.

Происходит это вот из-за чего: молекулы, беспорядочно двигаясь, постоянно ударяют по броуновским частицам. Это приводит к тому, что частица постоянно смещается в разные стороны. При увеличении температуры молекулы начинают двигаться быстрее, соответственно, чаще ударяя броуновскую частицу, в результате чего эта частица тоже начинает двигаться быстрее. Самих молекул не видно при использовании обычного микроскопа, поэтому создается впечатление, будто бы броуновские частицы движутся сами по себе. Понять это можно вот каким способом: если представить, что дети играют в огромный мяч, который толкают друг другу. Стороннему наблюдателю, находящемуся на большом расстоянии будет казаться, что мяч двигается сам по себе, поскольку издалека детей видно не будет. Точно также и молекулы ударяют по броуновским частицам, заставляя их хаотически двигаться.

Именно тем, что молекулы постоянно находятся в движении, объясняется такое явление, как диффузия. Рассмотрим примеры диффузии. Например, это распространение запахов. Если открыть духи, то почти сразу можно почувствовать приятный запах. Также, если распылить какую-то едкую жидкость, немедленно можно почувствовать неприятный запах.

Каким же образом это происходит? Молекулы того или иного газа находятся в беспорядочном движении, как и молекулы воздуха. Постепенно они начинают перемешиваться, то есть, молекулы данного газа проникают в пространство между молекулами воздуха, и наоборот. Таким образом, через некоторое время часть молекул попадает в нос человеку, и он чувствует запах. Опираясь на бытовой опыт можно сделать вывод, что диффузия в газах происходит довольно быстро.

Тогда возникает вопрос: может ли диффузия происходить в жидкостях? Несомненно. В предыдущей теме был проведен опыт по окрашиванию воды. Каким образом вода окрасилась? Когда краска попала в воду, молекулы краски начали проникать в пространство между молекулами воды, и наоборот. В итоге, вода равномерно окрасилась. Можно отметить, что подобные явления окружают нас каждый день. Например, явлением диффузии является заварка чая или кофе.

Когда чай или кофе заливается кипятком, вода постепенно окрашивается. Важно отметить, что если вода недостаточно горячая, то и чай, и кофе будут плохо завариваться, значительно медленнее, чем обычно. Из этого следует вывод: повышение температуры способствует ускорению диффузии. И наоборот, понижение температуры замедляет диффузию.

Вопрос: в твердых телах может происходить диффузия? Припаркованная машина может стоять на асфальте, но при этом не перемешиваются же её шины с дорожным покрытием. Люди ходят в одежде, сидят на стуле и так далее, но никакого перемешивания не происходит. Не надо спешить с выводами. Дело в том, что диффузия в твердых телах проходит очень медленно, поэтому ссылаться на повседневный опыт не стоит. Тем не менее, существует ряд успешных экспериментов, подтверждающих, что диффузия проходит и в твердых телах. Например, если очень хорошо отполировать пластины свинца и золота и приложить их друг к другу, хорошенько придавив, то процесс диффузии будет происходить. Для того, чтобы свинец проник в золото всего на один миллиметр, понадобиться приблизительно 5 лет.

Другим примером является похожий эксперимент, который был проведен Уильямом Робертсом-Остином – английским металлургом XIX века.

Упражнение 1. Определите, что из перечисленных примеров является примером диффузии.

На рисунках представлено три процесса: переливание жидкости из одного сосуда в другой, нагревание жидкости и растворение кусочка сахара в чае. В каких случаях можно говорить о диффузии? Диффузия – это явление самопроизвольного взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого. Когда жидкость переливается из одной емкости в другую, то происходит простое разделение вещества, не перемешивая его молекулы с какими-то другими молекулами. Поэтому, первый случай не является примером диффузии. Нагревание жидкости – это тоже не пример диффузии. Несомненно, диффузия ускоряется с повышением температуры. Но здесь речь идет только об одной жидкости, а диффузия, по смыслу, может происходить только при участии двух и более веществ. В третьем примере, конечно, имеет место диффузия, ведь, молекулы сахара проникли в пространство между молекулами воды, таким образом, образовав раствор.

Упражнение 2. Определите, в каком случае диффузия будет происходить быстрее всего.

На рисунке изображены три разные ситуации. В каком случае диффузия произойдет быстрее? На рисунках представлен пример диффузии твердых тел и два примера диффузии жидкостей. В твердых телах диффузия происходит гораздо дольше, чем в жидкостях и, тем более, газах. Поэтому, с уверенностью можно говорить, что в первом случае диффузия будет происходить медленнее всего. В двух других случаях представлены примеры диффузии воды и масла. В одном из случаев, речь идет о воде комнатной температуры, а в другом – о кипящей воде. Поскольку более высокая температура способствует ускорению диффузии, можно сказать, что во втором случае диффузия будет происходить быстрее всего.

– Броуновское движение – это явление беспорядочного движения молекул.

– Диффузия – это явление, при котором происходит самопроизвольное взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого вещества.

– Диффузия довольно быстро протекает в газах и немного медленнее в жидкостях.

– В твердых телах диффузия протекает очень медленно.

– Диффузия происходит быстрее при более высокой температуре.

Источник

ПЕРЕМЕШИВАНИЕ

способ получения однородных смесей и(или) интенсификации тепло- и массообмена в хим. аппаратуре. В соответствии с агрегатным состоянием B-B или материалов различают П. жидких сред, к-рому посвящена данная статья, и П. твердых сыпучих материалов (см. Смешение). П. производится преим. в емкостных аппаратах с перемешивающими устройствами (обычно мешалками). Процесс заключается в распределении растворенных в-в, взвешенных частиц и теплоты, а также в диспергировании капель и пузырьков в жидкости путем приведения ее в вынужденное движение. При этом возникает циркуляц. течение жидкости по окружности и(или) в меридиональном направлении, сопровождающееся появлением напряжений сдвига. Характер и интенсивность П. зависят от конструкций аппаратов и мешалок.

Способы П. и устройство аппаратов. Наиб. распространено механическое П., осуществляемое с помощью вращающихся мешалок в вертикальных цилиндрич. аппаратах (рис. 1) объемом от 10 дм 3 до 50 м 3 (иногда до 2000 м 3 и

ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

Для видоизменения структуры потоков с созданием гл. обр. меридиональной циркуляции жидкости и исключения образования воронок в стальных аппаратах устанавливают отражат. перегородки, в аппаратах с неметаллич. покрытия-ми-отражатели из сплющенных труб. В произ-вах особо чистых B-B и мед. препаратов внутр. пов-сть аппаратов в ряде случаев полируют. Конструкции наиб. часто применяемых мешалок показаны на рис. 2, области их использования, соотношения осн. размеров и др. данные, необходимые для расчетов, приведены в таблице.

Кроме механического П. вращающимися мешалками применяют и др. способы. Напр., в процессах микробиол. синтеза, когда по технол. условиям жидкость взаимод. с большим кол-вом газа, П. осуществляется самим газом (пневматическое П.) путем его подвода в циркуляционную трубу (газлифтное П.) или распределения по сечению аппарата с помощью барботеров (барботажное П.). Смеси взаимно р-римых жидкостей приготовляют в непрерывно действующих смесителях, выполненных в виде элементов трубопроводов с турбулизирующими вставками. П. производится также посредством струй жидкости, вводимых в аппарат со скоростью 6 12 м/с непрерывно или пульсациями (струйное П.), вибрационных мешалок перфориров. пластин, совершающих возвратно-поступат. движение с частотой 10 100 с 1 (вибрационное П.). Конкурентоспособность этих способов П. по сравнению с механическим пока не подтверждена.

Проектирование, расчет и выбор аппаратов. Интенсивность П., достаточная для проведения технол. процессов, достигается на практике обычно при использовании типовых аппаратов с перемешивающими устройствами, выбираемых по техн. каталогам. Стоимость таких аппаратов и трудоемкость их обслуживания, как правило, в 2-3 раза ниже, а надежность-в 1,5-3 раза выше, чем аппаратов, изготовляемых по спец. разработкам. Если же проектирование необходимо, его целесообразно производить с макс. применением стандартных узлов для обеспечения высокой надежности оборудования.

Механическое П. изучено сравнительно полно: имеются методики и мат. модели, отражающие физ. механизм процесса и позволяющие осуществлять расчеты гидродинамики, теплообмена и массообмена со взвешенными частицами и др. с учетом св-в среды, конструкций мешалок и размеров аппаратов; созданы системы автоматизир. расчета и оптим. выбора оборудования из каталогов. Менее разработаны, однако, проблемы диспергирования капель и пузырьков в жидкости, массообмена в системах жидкость жидкость и газ жидкость, а также выравнивания концентраций перемешиваемых в-в в микроскопич. объемах (микроперемешивание). При оценочных расчетах П. применительно к условиям, приведенным в таблице, можно пользоваться представленными ниже ф-лами.

Мощность мешалок и приводов. Расчет мощности (Вт), потребляемой на П., производится по ф-ле:

ками наблюдается, как правило, меридиональное течение, и воронка не образуется. В аппаратах с мешалками циркуляц. расход жидкости (м 3 /с)

где q коэф.; среднее значение коэф. турбулентной диффузии (м 2 /с) :

П. и теплообмен. Коэф. теплоотдачи [Вт/(м 2 град)] от перемешиваемой среды к стенке аппарата при турбулентном режиме определяется по ф-ле:

где С p теплоемкость среды [Дж/кг

Источник

Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемГалина Демихова

Похожие презентации

Презентация на тему: » Масса Скорость Температура Плотность Физика Молекула, атом Диффузия Явление Материя Жидкость Траектория Аристотель Рычаг Плечо Ворот Лебёдка Газ Ватт.» — Транскрипт:

2 Масса Скорость Температура Плотность Физика Молекула, атом Диффузия Явление Материя Жидкость Траектория Аристотель Рычаг Плечо Ворот Лебёдка Газ Ватт Смачивание Взаимодействие Полипласт Капиллярность Трение Ньютон

3 Как называется мельчайшая частица вещества? молекула

4 В каких единицах (в СИ) измеряется масса атома? (в килограммах)

6 В каких единицах (в СИ) измеряют плотность муки? Плотность þ ( ро ) (кг/м 3 )

7 Может ли страус назвать себя птицей? (нет, говорить не умеет)

8 Загадка: И в огне не горит, и в воде не тонет. (Лёд)

9 Как называется явление сохранения скорости тела при отсутствии действия на него других тел. (Инерция)

10 Сколько надрезов необходимо сделать, чтобы разрезать 8 метровый кусок материи на 2-х метровые куски? (3)

11 На двух руках 10 пальцев, сколько пальцев на 20 руках? (100).

12 Что тяжелее тонна соломы или тонна железа? (Они одинаковы).

15 Одинаковые ли пути проходят электровоз и хвостовой вагон при движении поезда? (Да)

16 Как можно воду в решете принести? (Нужно её заморозить.)

17 Где вода столбом стоит, не проливается? (В стакане.)

18 Конкурс «КРОССВОРД» Разгадайте кроссворд.

19 По горизонтали: Изменение в природе. Физическая величина, измеряемая в м/с. Всё, что существует во вселенной. Линия, по которой двигалось тело. Единица силы. Грузоподъёмный механизм, название которого переводится как «многотяг». По вертикали: Расстояние от линии действия силы до оси вращения твёрдого тела. Простой механизм в виде твёрдого тела, способного вращаться вокруг неподвижной опоры. Агрегатное состояние, в котором вещество, сохраняя свой объём, принимает форму сосуда, в котором находится. Подъём смачивающей жидкости по тонким трубкам. Сила, с которой тело давит на свою опору или растягивает подвес. Частица, входящая в состав молекулы. Самопроизвольное перемешивание веществ.

20 Конкурс «АРТИСТИЧЕСКИЙ» Нужно разыграть пантомиму в шутливой форме о физическом явлении или процессе. Соперники должны отгадать показанное явление.

22 движение по инерции

23 Представлена галерея портретов физиков, необходимо угадать, кто представлен на портрете. Кто первый называет правильную фамилию, тот и выигрывает очко.

24 АРХИМЕД Этот ученый жил в III веке до н.э. Он родился в Сиракузах на острове Сицилия В бане он открыл способ нахождения объёма тела сложной формы Он утверждал, что объём тела любой формы равен объёму воды, вытесняемой данным телом

25 Михаил Васильевич ЛОМОНОСОВ Этот ученый жил в 18 веке. Он родился в России. На его счету труды по химии, физике, астрономии, биологии… Он издал первый в России учебник Физики.

26 Блез Паскаль французский математик, физик, литератор и философ. французскийматематик физиклитератор философ Классик французской литературы, один из основателей математического анализа, теории вероятностей и проективной геометрии. Создатель первых образцов счётной техники. математического анализатеории вероятностей проективной геометрии автор основного закона гидростатики.основного закона гидростатики

Источник