Föreläsning. Termodynamik och Förbränning 3/ Förbränningsfysik
|
|
- Pernilla Britt Pålsson
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Föreläsning Termodynamik och Förbränning 3/ P EikB t Per-Erik Bengtsson Förbränningsfysik per-erik.bengtsson@forbrf.lth.se 1
2 Projektstart Projekt: Förbränningsfysik För alla projekt i Förbränning, samling på torsdag 6/11 kl i E421. För vägbeskrivning till E421 se instruktionen på laborationshäftet. Denna sal (E421) ligger alldeles bredvid E42 där laborationsgenomgångarna kommer att hållas. Projekt: Kärnfysik För alla projekt i Kärnfysik, samling på torsdag 6/11 kl i H322. Projekt: Matematisk Fysik För alla projekt i Matematisk Fysik, samling på torsdag 6/11 kl i biblioteket Matematisk Fysik. Bokning av Laboration i Förbränning 11 laborationstider (+ 1 reservtid) mellan 1/11 och 26/11 Bokning sker på tavlan i trapphallen utanför sal Rydberg (1 trappa ner) fram till och med fredagen den 7 november kl. 17 därefter finns listan vid rum E314 i Enoch Thulinlaboratoriet. För att garanteras plats på laborationen ska bokning ha skett senast den 7 november. 8 personer per laboration, laborationen görs i grupper om två. Laborationhandledningen består av tre delar (Laborationsinstruktion, Teori (om förbränning),teori (om termoelement) Tre förberedelseuppgifter ska vara gjorda före laborationstillfället. Två beräkningsuppgifter (i laborationsinstruktionen) ska lämnas in tillsammans med rapporten. Samling inför laborationerna sker i E42, se information på laborationshandledningens framsida. Laborationen ingår inte i betygsättningen på kursen. 2
3 Prognos världens energibehov överraskning Global energianvändn nng Organiska och fossila bränslen Nya och förnybara energikällor geotermisk sol ny biomassa vind kärnkraft vattenkraft gas olja År kol biomassa Mål: Effektiv miljövänlig förbränning! Partikelutsläpp från marin Dieselmotor Foto: Henrik Bladh NO 2 -utsläpp från stationär förbränningsugn 3
4 Förbränning är komplext! Delområden Kemisk kinetik Flödeskarakteristik Fysikaliska processer Diffusion Värmeledning Strålning Termodynamik Olika faser Gaser Droppar Partiklar Komplexa bränslen Exempel på turbulent förbränning Verktyg Teori Modellering Experimentella tekniker Lasertekniker! Olika flamtyper på Bunsenbrännare Diffusionsflamma Förblandad flamma, Turbulent strömning Förblandad flamma, Laminär strömning 4
5 Flamstruktur N 2 H 2 O CO 2 C 3 H 8 N 2 O 2 Förbränning av vätgas med syrgas 2 H O 2 2 H 2 O k = A T n exp(-e E a /RT) Number Reaction A n E a [kj/mole] 1 H + O 2 OH + O O + H 2 H + OH OH + H 2 H + H 2 O O + H 2 O OH + OH H +M H+H+M H O + O + M O 2 + M O + H + M OH + M H + O + M H 2 O + M H + O 2 + M HO 2 + M HO 2 + H H 2 + O HO 2 + H OH + OH HO 2 + O OH + O HO 2 + OH H 2 O + O HO 2 + HO 2 H 2 O 2 + O H 2 O 2 + M OH + OH M 16 H 2 O 2 + H H 2 O + OH H 2 O 2 + H H 2 + HO H 2 O 2 + O OH + HO H 2 O 2 + OH H 2 O + HO
6 Förbränning av metan 1 CH O 2 1 CO H 2 O 149 reaktioner för metanoxidation Hur många behövs för ett verkligt bränsle? Lektionens innehåll 1 Definitioner H (entalpi) Frigjord energi mol Värmevärde 2 Adiabatisk flamtemperatur H Vad är temperatur? C p (värmekapacitet) Molekylers rotationer och vibrationer 3 Produktgasens sammansättning H Kemisk jämvikt S (entropi) G (Gibbs fria energi) 4 Förbränning ur termodynamisk synpunkt 6
7 Ur NY TEKNIK Bränslens energiinnehåll = värmevärde 7
8 Standardtillstånd Standardtillstånd: den stabila formen av ett atomslag (N, O, H, C) vid referensförhållandet. För N är det N 2 (inte N, N 3, etc.) För O är det O 2 (inte O, O 3, etc.) För H är det H 2 (inte H, H 3, etc.) För C är det C s,grafit (inte C, C s,diamant, etc.) Referensförhållandet är ett definierat tryck och en definierad temperatur, oftast T=298 K och p =.1 MPa. Standardbildningsentalpi Entalpin för N 2, O 2, H 2 och C s,grafit vid referensförhållandet ges värdet, dvs H=. Från denna definition kan standardbildningsentalpin H ges för alla andra ämnen. H f, 298 Entalpi, H H 2, O 2, N 2, C s, grafit H f, 298 C 3 H 8 H 2 O (l) kj/mol kj/mol 8
9 Tabell 1. Standardbildningsentalpin, H f, 298, för olika ämnen (p =.1 MPa, T =298 K) H f, 298 (kj/mol) SO 3 svaveltrioxid CO 2 koldioxid SO 2 svaveldioxid H 2 O(l) vatten, vätskefas H 2 O(g) vatten, gasfas CH 3 OH(l) metanol, vätska CO kolmonoxid C 3 H 8 propan CH 4 metan O 2 syrgas N 2 kvävgas H 2 vätgas C grafit (s) kol, grafit SO svavelmonoxid 5.1 NO 2 kvävedioxid 33.1 C 2 H 4 etylen (eten) NO kväveoxid 9.29 H väte 218. C 2 H 2 acetylen (etyn) O syre C(g) kol, gasfas Beräkna värmevärdet för propan vid 298 K och.1 MPa (1) Lösning 1. Beräkna stökiometriska koefficenter: 1 C 3 H O N 2 3 CO H 2 O (l) N 2 2. Beräkna frigjord energi vid reaktionen: H n ( H ) n ( H ) T j j f, T j i i f, T i Hess lag Luft: X N2 =.78 X O2 =.21 X Ar =.1 Förenkla: X N2 =.79 X O2 =.21 Det ger 3.76 mol N 2 på varje mol O 2 H H f, 298 ( CO 2 ) 4 H f, 298 ( H 2 O( l )) H f, 298 ( N 2 1 H f, 298 ( C H 3 8 ) 3 H f, 298 ( O ) H 2 f, 298 ( N H 298 = 3( )+4(-285.1)+ - 1(13.85) - - = kj Frigjord energi Q = -H = kj per mol propan 2 ) ) 9
10 Beräkna värmevärdet för propan vid 298 K och.1 MPa (2) 3. Beräkna molvikten för propan: M C =12 g/mol och M H =1 g/mol ger M C3H8 =312+81= 1 44 g/mol M C3H8 4. Beräkna värmevärdet HV = Q / M C = kj/mol / 44. g /mol = 5.4 MJ/kg 3H8 Detta är det högre värmevärdet, dvs HHV=5.4 MJ/kg. Då görs beräkningen på att vatten bildas i vätskefas. Det benämns också kalorimetriskt värmevärde. Det lägre värmevärdet, LHV, erhålls med beräkning av vatten i gasfas. Det ger LHV = 46.4 MJ/kg. Detta värmevärde kallas också effektivt värmevärde 1
11 Flamtemperaturer Den frigjorda energin från reaktionen kommer att värma upp produkterna. Temperaturen kommer att öka! H T T f T C p produkterdt Q = -H = kj per mol propan 1 C 3 H O N 2 3 CO H 2 O (l) N 2 Hur hög blir temperaturen maximalt i en propan/syrgas-flamma? Hur hög blir temperaturen maximalt i en propan/luft-flamma? Vilken flamma ger högst temperatur? Entalpi vs temperatur H 1 C 3 H 8 5 O N 2 3CO 2 4 H 2 O 18.8 N 2 C p H T P H Adiabatisk flam- temperatur Temperatur / K Entalpin är konstant om det inte finns värmeförluster H T T f T C p produkterdt 11
12 Fundera på följande problem! Q Q Kvävgas (N 2 ) Koldioxid (CO 2 ) Två identiska volymer är isolerade från omgivningen. Den ena innehåller kvävgas och den andra koldioxid vid 298 K och atmosfärstryck. Värme Q överförs till kvävgasen så att temperaturen ökar 1 grader. Samma värme Q överförs till koldioxiden. Hur hög blir temperaturen? Över 1 grader 1 grader Under 1 grader C p uttryckt som polynom i temperatur 12
13 Enatomär gas P(v) Maxwell Boltzmannfördelning Ökad T v 8 k T m 1 / 2 v k = Boltzmanns konstant (1.38 E-23 J/K) m = massa (kg) T = temperatur (K) 1. Argon vid temperaturen 3 K v 4 m/s Atomstorlek: Fri medelväglängd : Kollisionsfrekvens: Tid mellan kollisioner: 1 Å 1 m 41 8 per sekund 2 ns Diatomär gas P(v) Maxwell Boltzmannfördelning Ökad T v 8 k T m 1 / 2 v k = Boltzmanns konstant (1,38 E-23 J/K) m = massa (g) T = temperatur (K) 1. Kvävgas vid temperaturen 3 K v = 5 m/s Molekylstorlek: 2Å Fri medelväglängd :,3 m Kollisionsfrekvens: 21 9 per sekund Tid mellan kollisioner:.6 ns 13
14 Enatomär gas Diatomär gas P(v) Maxwell Boltzmannfördelning Ökad T v 8 k T m 1 / 2 Det finns ytterligare frihetsgrader: rotationer och vibrationer! v Rotationer och vibrationer,9 Nitrogen (N 2 ) Energinivådiagram för diatomär moleyl Relativ po pulation,8,7,6 T=3 K,5,4,3 T=17 K,2, Rotationskvanttal J J v=2 v=1 v= Internukleärt avstånd ion Relativ populati 1,9 8,8,7,6 v=,5 v=1,4,3 v=2,2, Temperatur (K) 14
15 l Temperaturmätning i motor T=49 K Signal T=76 K Energi Vad är temperatur? Ett system med lika många mol av ett ämne har ett större energiinnehåll vid högre temperatur. T=1 K T=3 K Luft Luft Molekylerna (i genomsnitt) rör sig snabbare (mer rörelseenergi) e vibrerar snabbare (mer vibrationsenergi) roterar snabbare (mer rotationsenergi) vid högre temperatur Temperatur är ett mått på ett systems förmåga att avge värme. 15
16 Värmekapacitet, Cp -1 Cp / J mol -1 K N2 O2 CO2 H2O Ar Temperatur / K Ett ämne med fler frihetsgrader har högre värmekapacitet! Vad händer när molekyler kolliderar? P(v) v,9,8,7,6 T=3 K,5,4,3,2 T=17 K, E kin +E vib +E rot bevaras vid kollisionen 16
17 Gibbs fria energi (G) G = H TS G avgör riktningen för en reaktion. En tänkt reaktion A + B C + D Om G = G(produkter) G(reaktanter) < reaktionen går spontant t åt höger > reaktionen går spontant åt vänster Är reaktionen 1 H O 2 1 H 2 O(g) spontan vid 298 K and.1 MPa? Lösning: 1. Beräkna G T = G(products) G (reactants) vid 298 K G T n j ( G f,t ) j n i ( G f,t ) i j n ( H j j i ) i T ) i j produkter i reaktanter f,t ) j ni( H f,t n j( ST ) j ni( ST G f, T, H f, T, S T i j i f, 298 [kj/mol] 1 H O 2 1 H 2 O (g) H S 298 [J/mol-K] kan hittas i tabeller G 298 = 1( ) ( )1-3 = kj G<, alltså är reaktionen spontan mot att bilda vatten! Är detta korrekt? 17
18 Termokemiska data för vatten Ett system strävar mot att minimera G Gib bbs fria energi (G) H 2 + ½ O 2 Gibbs fria energi (G) H 2 + ½ O 2 Gibbs fria energi (G) H 2 + ½ O K H 2 O 15 K H 2 O 3 K H 2 O G 298 = kj/mol G 298 = kj/mol G 298 = kj/mol 18
19 Förbränning i förblandad flamma Kolväte/H 2 O 2 N 2 CO 2 H 2 O N 2 T f ~21-25 K 295 K T ~3-5 m Upphettning av vatten 1% 9% 8% H 2 O 7% Koncentration 6% 5% 4% 3% 2% 1% O 2 OH H 2 H O % Temperatur / K 19
20 Upphettning av koldioxid 1% 9% 8% Koncentration 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% CO O O O 2 CO 2 % Temperatur / K Produktgaskoncentrationer in C 3 H 8 /luftflamma 2
21 Produktgaskoncentrationer in C 3 H 8 /O 2 -flamma Mer CO än CO 2 Sammanfattning: Förbränning i förblandad flamma C 3 H 8 Mest CO 2 O N 2 H 2 O N : Reaktanterna närmar sig reaktionszonen 2: Hundratals ämnen och reaktioner. 3: Hög temperatur, >2 K, höga koncentrationer av ämnen som CO, H 2 och atomer. Kemisk jämvikt råder. Systemet maximerar entropin och minimerar Gibbs fria energi. G=H-TS 4: Temperaturen sjunker. De kemiska jämvikterna förskjuts mot mer CO 2 och H 2 O. 21
22 Det är lätt att få något att brinna, men att göra det miljövänligt och effektivt kräver kunskap inom många vetenskapliga områden! Experiment kopplat till teori och modellberäkningar leder till bättre design av förbränningsapparater. Vi har enbart gjort en termodynamisk betraktelse av en förblandad flamma. Några saker att fundera på: Förbränning kan ske inom stora tryck och temperaturområden och bete sig olika på grund av detta. Olika flamtyper (förblandat, icke förblandat) beter sig olika. Graden av turbulens har stor inverkan på effektivitet och föroreningar. Fasta och vätskeformiga bränslens struktur ger olika beteenden. That s fantastic! I can t keep up with all this modern combustion technology! 22
Föreläsning. Termodynamik och Förbränning 26/
Föreläsning Termodynamik och Förbränning 26/10 2011 1 Projektstart Projekt: Förbränningsfysik För alla projekt i Förbränning, samling på torsdag 27/10 kl. 10.15 i E421. För vägbeskrivning till E421 se
Läs merFöreläsning. Termodynamik och Förbränning 2/ Per-Erik Bengtsson Förbränningsfysik
Föreläsning Termodynamik och Förbränning 2/11 215 Per-Erik Bengtsson Förbränningsfysik per-erik.bengtsson@forbrf.lth.se Projektstart Projekt: Förbränningsfysik För alla projekt i Förbränning, samling på
Läs merPresentation av Förbränningsfysik
Presentation av Förbränningsfysik Hemsida www.forbrf.lth.se Per-Erik Bengtsson per-erik.bengtsson@forbrf.lth.se Delaktighet i kursen FMFF05 Föreläsning om Förbränning första lektionen HT2 Laboration i
Läs merFörbränning. En kort introduktion Christian Brackmann
Förbränning En kort introduktion 2016-01-21 Christian Brackmann Christian.Brackmann@forbrf.lth.se Avdelningen för Förbränningsfysik vid Fysiska Institutionen ~ 35 anställda ~ 20 doktorander 2-5 examensarbetare
Läs merAllmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:
Allmän kemi Kap 17 Termodynamik Läromålen Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna: n - använda de termodynamiska begreppen entalpi, entropi och Gibbs fria energi samt redogöra för energiomvandlingar
Läs merLaboration i. Förbränning
Laboration i Förbränning Samling vid laborationen Förbränning sker i Enoch Thulinlaboratoriet, på översta våningen i rum E42 (se bild). Utgå från receptionen på Fysicum. I trappuppgången nära receptionen
Läs merKapitel 6. Termokemi
Kapitel 6 Termokemi Kapitel 6 Innehåll 6.1 Energi och omvandling 6.2 Entalpi och kalorimetri 6.3 Hess lag 6.4 Standardbildningsentalpi 6.5 Energikällor 6.6 Förnyelsebara energikällor Copyright Cengage
Läs merKapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws
Kapitel 6 Termokemi Kapitel 6 Innehåll 6.1 6.2 6.3 6.4 Standardbildningsentalpi 6.5 Energikällor 6.6 Förnyelsebara energikällor Copyright Cengage Learning. All rights reserved 2 Energi Kapaciteten att
Läs merKapitel 6. Termokemi
Kapitel 6 Termokemi Kapitel 6 Innehåll 6.1 Energi och omvandling 6.2 Entalpi och kalorimetri 6.3 Hess lag 6.4 Standardbildningsentalpi 6.5 Energikällor 6.6 Förnyelsebara energikällor Copyright Cengage
Läs merKapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws
Kapitel 6 Termokemi Kapitel 6 Innehåll 6.1 6.2 6.3 6.4 Standardbildningsentalpi 6.5 Energikällor 6.6 Förnyelsebara energikällor Copyright Cengage Learning. All rights reserved 2 Energi Kapaciteten att
Läs merLaboration i. Förbränning. Enoch Thulin-laboratoriet, hemvist för avdelningen för Förbränningsfysik sedan 2001.
Teknisk Fysik (F2) Laboration i Förbränning Samling vid laborationen Förbränning sker i Enoch Thulinlaboratoriet, på översta våningen i rum E420 (se bild). Utgå från receptionen på Fysicum. I trappuppgången
Läs merRepetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F9 Process (reversibel, irreversibel) Entropi o statistisk termodynamik: S = k ln W o klassisk termodynamik: S = q rev / T o låg S: ordning, få mikrotillstånd o hög S: oordning, många mikrotillstånd
Läs merInnehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Hur mycket energi. Förbränning av fasta bränslen
Innehåll balans och temperatur Oorganisk Kemi I Föreläsning 4 14.4.2011 Förbränningsvärme balans Värmeöverföring Temperaturer Termer och begrepp Standardbildningsentalpi Värmevärde Effektivt och kalorimetriskt
Läs merKemi och energi. Exoterma och endoterma reaktioner
Kemi och energi Exoterma och endoterma reaktioner Energiprincipen Energi kan inte skapas eller förstöras bara omvandlas mellan olika energiformer (energiprincipen) Ex på energiformer: strålningsenergi
Läs merFöreläsning. Projektstart. Prognos världens energibehov. Laboration i Förbränning. Termodynamik och Förbränning 31/
Global energanvändnng Föreläsnng Termodynamk och Förbrännng 31/1 216 Per-Erk Bengtsson Förbrännngsfysk per-erk.bengtsson@forbrf.lth.se Proektstart Proekt: Förbrännngsfysk För alla proekt Förbrännng, samlng
Läs merLaboration i. Förbränning
Teknisk Fysik (F2) Laboration i Förbränning Vid laborationen Förbränning samlas vi i Enoch Thulinlaboratoriet, på översta våningen i rum E42 (se bild). Utgå från receptionen på Fysicum. I trappuppgången
Läs merEnergibalans och temperatur. Oorganisk Kemi I Föreläsning
Energibalans och temperatur Oorganisk Kemi I Föreläsning 5 20.4.2010 Innehåll Värme i förbränning Energibalans Värmeöverföring Temperaturer Termer och begrepp Standardbildningsentalpi Värmevärde Effektivt
Läs merInnehåll. Energibalans och temperatur. Termer och begrepp. Mål. Squad task 1. Förbränning av fasta bränslen
Innehåll balans och temperatur Oorganisk Kemi I Föreläsning 5 20.4.2010 Värme i förbränning balans Värmeöverföring Temperaturer Termer och begrepp Standardbildningsentalpi Värmevärde Effektivt och kalorimetriskt
Läs merLaboration i. Förbränning. Enoch Thulin-laboratoriet, hemvist för avdelningen för Förbränningsfysik sedan 2001.
Teknisk Fysik (F2) Laboration i Förbränning Samling vid laborationen Förbränning sker i Enoch Thulinlaboratoriet, på översta våningen i rum E42 (se bild). Utgå från receptionen på Fysicum. I trappuppgången
Läs merFörbränning. En kort introduktion 2013-01-25. Joakim Bood Joakim.Bood@forbrf.lth.se
Förbränning En kort introduktion 2013-01-25 Joakim.Bood@forbrf.lth.se Avdelningen för Förbränningsfysik vid Fysiska Institutionen ~ 35 anställda ~ 20 doktorander 2-5 examensarbetare Forskning inom Laserdiagnostik
Läs merKapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt
Spontanitet, Entropi, och Fri Energi 17.1 17.2 Entropi och termodynamiskens andra lag 17.3 Temperaturens inverkan på spontaniteten 17.4 17.5 17.6 och kemiska reaktioner 17.7 och inverkan av tryck 17.8
Läs merKapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi
Kapitel 17 Spontanitet, Entropi, och Fri Energi Kapitel 17 Innehåll 17.1 Spontana processer och entropi 17.2 Entropi och termodynamiskens andra lag 17.3 Temperaturens inverkan på spontaniteten 17.4 Fri
Läs merRepetition F7. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F7 Intermolekylär växelverkan kortväga repulsion elektrostatisk växelverkan (attraktion och repulsion): jon-jon (långväga), jon-dipol, dipol-dipol medelvärdad attraktion (van der Waals): roterande
Läs merFörbränning. En kort introduktion Christian Brackmann
Förbränning En kort introduktion 2015-01-22 Christian Brackmann Christian.Brackmann@forbrf.lth.se Avdelningen för Förbränningsfysik vid Fysiska Institutionen ~ 35 anställda ~ 20 doktorander 2-5 examensarbetare
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F(FTF40) Tid och plats: Torsdag /8 008, kl. 4.00-8.00 i V-huset. Examinator: Mats
Läs merRepetition F8. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F8 System (isolerat, slutet, öppet) Första huvudsatsen U = 0 i isolerat system U = q + w i slutet system Tryck-volymarbete w = -P ex V vid konstant yttre tryck w = 0 vid expansion mot vakuum
Läs merTermodynamik Föreläsning 4
Termodynamik Föreläsning 4 Ideala Gaser & Värmekapacitet Jens Fjelstad 2010 09 08 1 / 14 Innehåll Ideala gaser och värmekapacitet TFS 2:a upplagan (Çengel & Turner) 3.6 3.11 TFS 3:e upplagan (Çengel, Turner
Läs merFöreläsning. Projektstart. Föreläsningar. Laboration i Förbränning. Termodynamik och Förbränning 5/
Proektstart Förbrännngsfysk: Samlng på torsdag 2/11 kl. 8.15 E421. Kärnfysk: Samlng på torsdag 2/11 kl. 8.15 H322. Matematsk Fysk: Samlng på torsdag 2/11 kl. 8.15 C368 Föreläsnngar Vetenskaplgt skrvande
Läs merFörbränning. En kort introduktion Christian Brackmann
Förbränning En kort introduktion 2014-01-24 Christian Brackmann Christian.Brackmann@forbrf.lth.se Avdelningen för Förbränningsfysik vid Fysiska Institutionen ~ 35 anställda ~ 20 doktorander 2-5 examensarbetare
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2011-06-09 kl 14-19 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merFöreläsning 2.3. Fysikaliska reaktioner. Kemi och biokemi för K, Kf och Bt S = k lnw
Kemi och biokemi för K, Kf och Bt 2012 N molekyler V Repetition Fö2.2 Entropi är ett mått på sannolikhet W i = 1 N S = k lnw Föreläsning 2.3 Fysikaliska reaktioner 2V DS = S f S i = Nkln2 Björn Åkerman
Läs merKap 6: Termokemi. Energi:
Kap 6: Termokemi Energi: Definition: Kapacitet att utföra arbete eller producera värme Termodynamikens första huvudsats: Energi är oförstörbar kan omvandlas från en form till en annan men kan ej förstöras.
Läs merJämviktsuppgifter. 2. Kolmonoxid och vattenånga bildar koldioxid och väte enligt följande reaktionsformel:
Jämviktsuppgifter Litterarum radices amarae, fructus dulces 1. Vid upphettning sönderdelas etan till eten och väte. Vid en viss temperatur har följande jämvikt ställt in sig i ett slutet kärl. C 2 H 6
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2010-12-14 kl 14-19 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merHur förändras den ideala gasens inre energi? Beräkna också q. (3p)
entamen i kemisk termodynamik den 4 juni 2013 kl. 14.00 till 19.00 Hjälpmedel: Räknedosa, BEA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje
Läs merTentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)
Chalmers Tekniska Högskola Institutionen för Teknisk Fysik Mats Granath Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF40) Tid och plats: Tisdag 8/8 009, kl. 4.00-6.00 i V-huset. Examinator: Mats
Läs merLösningsförslag. Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors
Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl 08.00 14.00 Lösningsförslag Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors 1. (a) Joule- expansion ( fri expansion ) innebär att gas som är innesluten
Läs merDå du skall lösa kemiska problem av den typ som kommer nedan är det praktiskt att ha en lösningsmetod som man kan använda till alla problem.
Kapitel 2 Här hittar du svar och lösningar till de övningsuppgifter som hänvisas till i inledningen. I vissa fall har lärobokens avsnitt Svar och anvisningar bedömts vara tillräckligt fylliga varför enbart
Läs merÖvningar Homogena Jämvikter
Övningar Homogena Jämvikter 1 Tiocyanatjoner, SCN -, och järn(iii)joner, Fe 3+, reagerar med varandra enligt formeln SCN - + Fe 3+ FeSCN + färglös svagt gul röd Vid ett försök sätter man en liten mängd
Läs merTentamen i Kemisk Termodynamik 2011-01-19 kl 13-18
Tentamen i Kemisk Termodynamik 2011-01-19 kl 13-18 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer på varje blad! Alla
Läs merjämvikt (där båda faserna samexisterar)? Härled Clapeyrons ekvation utgående från sambandet
Tentamen i kemisk termodynamik den 14 december 01 kl. 8.00 till 13.00 (Salarna E31, E3, E33, E34, E35, E36, E51, E5 och E53) Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast
Läs mer4. Kemisk jämvikt när motsatta reaktioner balanserar varandra
4. Kemisk jämvikt när motsatta reaktioner balanserar varandra 4.1. Skriv fullständiga formler för följande reaktioner som kan gå i båda riktningarna (alla ämnen är i gasform): a) Kolmonoxid + kvävedioxid
Läs merKapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.
Kapitel 3 Innehåll Kapitel 3 Stökiometri 3.1 Räkna genom att väga 3.2 Atommassor 3.3 Molbegreppet 3.4 Molmassa 3.5 Problemlösning 3.6 3.7 3.8 Kemiska reaktionslikheter 3.9 3.10 3.11 Copyright Cengage Learning.
Läs merLösningar till tentamen i Kemisk termodynamik
Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik 204-08-30. a Vid dissociationen av I 2 åtgår energi för att bryta en bindning, dvs. reaktionen är endoterm H > 0. Samtidigt bildas två atomer ur en molekyl,
Läs mer6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s. 93 105)
6. Värme, värmekapacitet, specifik värmekapacitet (s. 93 105) Termodynamikens nollte huvudsats säger att temperaturskillnader utjämnas i isolerade system. Med andra ord strävar system efter termisk jämvikt
Läs merGrundläggande energibegrepp
Grundläggande energibegrepp 1 Behov 2 Tillförsel 3 Distribution 4 Vad är energi? Försök att göra en illustration av Energi. Hur skulle den se ut? Kanske solen eller. 5 Vad är energi? Energi används som
Läs merKinetisk Gasteori. Daniel Johansson January 17, 2016
Kinetisk Gasteori Daniel Johansson January 17, 2016 I kursen har vi under två lektioner diskuterat kinetisk gasteori. I princip allt som sades på dessa lektioner sammanfattas i texten nedan. 1 Lektion
Läs merÖvningstentamen i KFK080 för B
Övningstentamen i KFK080 för B 100922 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare (med tillhörande handbok), utdelat formelblad med tabellsamling. Slutsatser skall motiveras och beräkningar redovisas. För godkänt
Läs merRepetition F12. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F12 Kolligativa egenskaper lösning av icke-flyktiga ämnen beror främst på mängd upplöst ämne (ej ämnet självt) o Ångtryckssänkning o Kokpunktsförhöjning o Fryspunktssänkning o Osmotiskt tryck
Läs merMånadens molekyl är syre, O 2. Syre har valts till månadens molekyl därför att syre ingår i en mängd olika reaktioner där energi omsätts.
1 Solen tillför jorden enorma mängder energi. Energin går åt till att värma upp marken, vindar uppkommer, is smälter, vatten blir vattenånga, vatten förflyttar sig som moln, regnet ger vattenkraft, vattenkraft
Läs merKapitel Kapitel 12. Repetition inför delförhör 2. Kemisk kinetik. 2BrNO 2NO + Br 2
Kapitel 1-18 Repetition inför delförhör Kapitel 1 Innehåll Kapitel 1 Kemisk kinetik Redoxjämvikter Kapitel 1 Definition Kapitel 1 Området inom kemi som berör reaktionshastigheter Kemisk kinetik Kapitel
Läs merKap 4 energianalys av slutna system
Slutet system: energi men ej massa kan röra sig över systemgränsen. Exempel: kolvmotor med stängda ventiler 1 Volymändringsarbete (boundary work) Exempel: arbete med kolv W b = Fds = PAds = PdV 2 W b =
Läs merFBU, maj, Revinge. Thomas K Nilsson
FBU, 10-11 maj, Revinge Thomas K Nilsson thomask.nilsson@srv.se 046 23 36 40 Vad finns i flaskan? Vad finns i flaskan? Vad finns i flaskan? Vad finns i flaskan? Vad finns i flaskorna? Vad finns i flaskorna?
Läs mer7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser
7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser Sedan 1800 talet har man forskat i hur energi kan överföras och omvandlas så effektivt som möjligt. Denna forskning har resulterat i ett antal begrepp som bör
Läs merLösningar till tentamen i Kemisk termodynamik
Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik 203-0-9. Sambandet mellan tryck och temperatur för jämvikt mellan fast och gasformig HCN är givet enligt: ln(p/kpa) = 9, 489 4252, 4 medan kokpunktskurvan
Läs merKapitel Repetition inför delförhör 2
Kapitel 12-18 Repetition inför delförhör 2 Kapitel 1 Innehåll Kapitel 12 Kapitel 13 Kapitel 14 Kapitel 15 Kapitel 16 Kapitel 17 Kapitel 18 Kemisk kinetik Kemisk jämvikt Syror och baser Syra-basjämvikter
Läs merKapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.
Kapitel 3 Stökiometri Kapitel 3 Innehåll 3.1 Räkna genom att väga 3.2 Atommassor 3.3 Molbegreppet 3.4 3.5 Problemlösning 3.6 Kemiska föreningar 3.7 Kemiska formler 3.8 Kemiska reaktionslikheter 3.9 3.10
Läs merLösningar till tentamen i Kemisk termodynamik
Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik 2012-05-23 1. a Molekylerna i en ideal gas påverkar ej varandra, medan vi har ungefär samma växelverkningar mellan de olika molekylerna i en ideal blandning.
Läs merLaboration 2, Materials Termodynamik
Laboration 2, Materials Termodynamik Vi bekantade oss med Thermo-Calc i förra uppgiften och idag skall vi fortsätta att undersöka hur vi kan manipulera termodynamik med detta datorprogram. Du förväntas
Läs merRepetition F4. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F4 VSEPR-modellen elektronarrangemang och geometrisk form Polära (dipoler) och opolära molekyler Valensbindningsteori σ-binding och π-bindning hybridisering Molekylorbitalteori F6 Gaser Materien
Läs merKapitel 3. Stökiometri
Kapitel 3 Stökiometri Kapitel 3 Innehåll 3.1 Räkna genom att väga 3.2 Atommassor 3.3 Molbegreppet 3.4 Molmassa 3.5 Problemlösning 3.6 Kemiska föreningar 3.7 Kemiska formler 3.8 Kemiska reaktionslikheter
Läs merBergvärme. Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. X är värmen i berggrundens grundvatten. med hjälp av värmepump.
Bergvärme X är värmen i berggrundens grundvatten. Detta kan utnyttjas för uppvärmning med hjälp av värmepump. Biobränsle Bränslen som har organiskt ursprung och kommer från de växter som finns på vår jord
Läs merGodkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.
Tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10, 2018-01-08 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, utdelat formelblad och tabellblad. Godkänt-del A (endast svar): Max 14 poäng Godkänt-del B (motiveringar krävs):
Läs merEnergitransport i biologiska system
Energitransport i biologiska system Termodynamikens första lag Energi kan inte skapas eller förstöras, endast omvandlas. Energiekvationen de sys dt dq dt dw dt För kontrollvolym: d dt CV Ändring i kontrollvolym
Läs merTentamen i Kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet: Allmän kemi och jämviktslära
Umeå Universitet Kodnummer... Allmän kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet Lärare: Olle Nygren och Roger Lindahl Tentamen i Kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet: Allmän kemi och jämviktslära 29 november
Läs merTentamen i FTF140 Termodynamik och statistisk mekanik för F3
Chalmers Institutionen för Teknisk Fysik Göran Wahnström Tentamen i FTF14 Termodynamik och statistisk mekanik för F3 Tid och plats: Onsdag 15 jan 14, kl 8.3-13.3 i Maskin -salar. Hjälpmedel: Physics Handbook,
Läs merGodkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10
Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, utdelat formelblad och tabellblad. Godkänt-del För uppgift 1 9 krävs endast svar. För övriga uppgifter ska slutsatser
Läs merKEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ
KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ FYSIK BIOLOGI KEMI MEDICIN TEKNIK Laborationer Ett praktiskt och konkret experiment Analys av t ex en reaktion Bevisar en teori eller lägger grunden för en
Läs merPlanering Fysik för V, ht-10, lp 2
Planering Fysik för V, ht-10, lp 2 Kurslitteratur: Häfte Experimentell metodik och föreläsningsanteckningar, Kurslaboratoriet 2010 samt Göran Jönsson: Fysik i vätskor och gaser, Teach Support 2009. markerar
Läs merKapitel 5. Gaser. är kompressibel, är helt löslig i andra gaser, upptar jämt fördelat volymen av en behållare, och utövar tryck på sin omgivning.
Kapitel 5 Gaser Kapitel 5 Innehåll 5.1 5. 5.3 Den ideala gaslagen 5.4 5.5 Daltons lag för partialtryck 5.6 5.7 Effusion och Diffusion 5.8 5.9 Egenskaper hos några verkliga gaser 5.10 Atmosfärens kemi Copyright
Läs merPlanering Fysik för V, ht-11, lp 2
Planering Fysik för V, ht-11, lp 2 Kurslitteratur: Häfte: Experimentell metodik, Kurslaboratoriet 2011, Fysik i vätskor och gaser, Göran Jönsson, Teach Support 2010 samt föreläsningsanteckningar i Ellära,
Läs merEGENSKAPER FÖR ENHETLIGA ÄMNEN
EGENSKAPER FÖR ENHETLIGA ÄMNEN Enhetligt ämne (eng. pure substance): ett ämne som är homogent och som har enhetlig kemisk sammansättning, även om fasomvandling sker. Vid jämvikt för ett system av ett enhetligt
Läs merGaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas
Kapitel 5 Gaser Kapitel 5 Innehåll 5.1 Tryck 5.2 Gaslagarna från Boyle, Charles och Avogadro 5.3 Den ideala gaslagen 5.4 Stökiometri för gasfasreaktioner 5.5 Daltons lag för partialtryck 5.6 Den kinetiska
Läs merKEMISK TERMODYNAMIK. Lab 1, Datorlaboration APRIL 10, 2016
KEMISK TERMODYNAMIK Lab 1, Datorlaboration APRIL 10, 2016 ALEXANDER TIVED 9405108813 Q2 ALEXANDER.TIVED@GMAIL.COM WILLIAM SJÖSTRÖM Q2 DKW.SJOSTROM@GMAIL.COM Innehållsförteckning Inledning... 2 Teori, bakgrund
Läs merKap 7 entropi. Ett medium som värms får ökande entropi Ett medium som kyls förlorar entropi
Entropi Är inte så enkelt Vi kan se på det på olika sätt (mikroskopiskt, makroskopiskt, utifrån teknisk design). Det intressanta är förändringen i entropi ΔS. Men det finns en nollpunkt för entropi termodynamikens
Läs merAggregationstillstånd
4. Gaser Aggregationstillstånd 4.1 Förbränning En kemisk reaktion mellan ett ämne och syre. Fullständig förbränning (om syre finns i överskott), t.ex. etanol + syre C2H6OH (l) +3O2 (g) 3H2O (g) + 2CO2
Läs merBeräkning av rökgasflöde
Beräkning av rökgasflöde Informationsblad Uppdaterad i december 2006 NATURVÅRDSVERKET Innehåll Inledning 3 Definitioner, beteckningar och termer 4 Metoder för beräkning av rökgasflöde 7 Indirekt metod:
Läs merStökiometri IV Blandade Övningar
Stökiometri IV Blandade Övningar 1) 1 Man blandar 25,0 cm 3 silvernitratlösning, c = 0,100 M, med 50,0 cm 3 bariumkloridlösning c = 0,0240 M. Hur stor är: [Ag + ] i blandningen? [NO 3- ] i blandningen?
Läs merGaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Fast fas Flytande fas Gasfas
Kapitel 5 Gaser Kapitel 5 Innehåll 5.1 Tryck 5.2 Gaslagarna från Boyle, Charles och Avogadro 5.3 Den ideala gaslagen 5.4 Stökiometri för gasfasreaktioner 5.5 Daltons lag för partialtryck 5.6 Den kinetiska
Läs merBestäm brombutans normala kokpunkt samt beräkna förångningsentalpin H vap och förångningsentropin
Tentamen i kemisk termodynamik den 7 januari 2013 kl. 8.00 till 13.00 Hjälpmedel: Räknedosa, BETA och Formelsamling för kurserna i kemi vid KTH. Endast en uppgift per blad! Skriv namn och personnummer
Läs merSkrivning i termodynamik och jämvikt, KOO081, KOO041,
Skrivning i termodynamik och jämvikt, K081, K041, 2008-12-15 08.30-10.30 jälpmedel: egen miniräknare. Konstanter mm delas ut med skrivningen För godkänt krävs minst 15 poäng och för VG och ett bonuspoäng
Läs merTentamen i Termodynamik för K och B kl 8-13
Tentamen i Termodynamik för K och B 081025 kl 8-13 Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare (med tillhörande handbok), utdelat formelblad med tabellsamling. Slutsatser skall motiveras och beräkningar redovisas.
Läs merKapitel III. Klassisk Termodynamik in action
Kapitel III Klassisk Termodynamik in action Termodynamikens andra grundlag Observation: värme flödar alltid från en varm kropp till en kall, och den motsatta processen sker aldrig spontant (kräver arbete!)
Läs merTermodynamik. Läran om energi och dess egenskaper
Termodynamik Läran om energi och dess egenskaper Energi är förmågan att utföra ARBETE. Energi förekommer i många olika former Kinetisk energi, rörelseenergi Värmeenergi är en yttring av atomernas och molekylernas
Läs merKEMIOLYMPIADEN 2009 Uttagning 1 2008-10-16
KEMIOLYMPIADEN 2009 Uttagning 1 2008-10-16 Provet omfattar 8 uppgifter, till vilka du endast ska ge svar, samt 3 uppgifter, till vilka du ska ge fullständiga lösningar. Inga konstanter och atommassor ges
Läs merETE331 Framtidens miljöteknik
ETE331 Framtidens miljöteknik VT2018 Linköpings universitet Mikael Syväjärvi Vad går kursen ut på? Miljö/klimat-frågor högaktuella Miljöteknik minskar problemet Översikt och exempel Miljöteknik (aktuella
Läs merBiobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. Elektricitet
Biobränsle Bränslen som har organiskt ursprung och kommer från de växter som finns på vår jord just nu. Exempelvis ved, rapsolja, biogas, men även från organiskt avfall. Biogas Gas, huvudsakligen metan,
Läs merKapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.
Kapitel 3 Stökiometri Kapitel 3 Innehåll 3.1 Räkna genom att väga 3.2 Atommassor 3.3 Molbegreppet 3.4 3.5 Problemlösning 3.6 Kemiska föreningar 3.7 Kemiska formler 3.8 Kemiska reaktionslikheter 3.9 3.10
Läs merRepetition F10. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00
Repetition F10 Gibbs fri energi o G = H TS (definition) o En naturlig funktion av P och T Konstant P och T (andra huvudsatsen) o G = H T S 0 G < 0: spontan process, irreversibel G = 0: jämvikt, reversibel
Läs merKemisk Dynamik för K2, I och Bio2
Kemisk Dynamik för K2, I och Bio2 Fredagen den 11 mars 2005 kl 8-13 Uppgifterna märkta (GKII) efter uppgiftens nummer är avsedda både för tentan i Kemisk Dynamik och för dem som deltenterar den utgångna
Läs merTvå system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan
Termodynamikens grundlagar Nollte grundlagen Termodynamikens 0:e grundlag Två system, bägge enskilt i termisk jämvikt med en tredje, är i jämvikt sinsemellan Temperatur Temperatur är ett mått på benägenheten
Läs merTermodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft
Termodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft Termodynamik = läran om värmets natur och dess omvandling till andra energiformer (Nationalencyklopedin, band 18, Bra Böcker, Höganäs, 1995) 1
Läs merAllmän Kemi 2 (NKEA04 m.fl.)
Allmän Kemi (NKEA4 m.fl.) --4 Uppgift a) K c [NO] 4 [H O] 6 /([NH ] 4 [O ] 5 ) eller K p P(NO) 4 P(H O) 6 /(P(NH ) 4 P(O ) 5 ) Om kärlets volym minskar ökar trycket och då förskjuts jämvikten åt den sida
Läs merLABORATION 2 TERMODYNAMIK BESTÄMNING AV C p /C v
Fysikum FK4005 - Fristående kursprogram Laborationsinstruktion (1 april 2008) LABORATION 2 TERMODYNAMIK BESTÄMNING AV C p /C v Mål Denna laboration är uppdelad i två delar. I den första bestäms C p /C
Läs merKap 3 egenskaper hos rena ämnen
Rena ämnen/substanser (pure substances) Har fix kemisk sammansättning! Exempel: N 2, luft Även en fasblandning av ett rent ämne är ett rent ämne! Blandningar av flera substanser (t.ex. olja blandat med
Läs merOm trycket hålls konstant och temperaturen höjs kommer molekylerna till slut att bryta sig ur detta mönster (sublimation eller smältning).
EGENSKAPER FÖR ENHETLIGA ÄMNEN Enhetligt ämne (eng. pure substance): ett ämne som är homogent och som har enhetlig kemisk sammansättning, även om fasomvandling sker. Vid jämvikt för ett system av ett enhetligt
Läs merGaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas
Kapitel 5 Gaser Kapitel 5 Innehåll 5.1 Tryck 5.2 Gaslagarna från Boyle, Charles och Avogadro 5.3 Den ideala gaslagen 5.4 Stökiometri för gasfasreaktioner 5.5 Daltons lag för partialtryck 5.6 Den kinetiska
Läs merEntropi. Det är omöjligt att överföra värme från ett "kallare" till ett "varmare" system utan att samtidigt utföra arbete.
Entropi Vi har tidigare sett hur man kunde definiera entropi som en funktion (en konstant gånger naturliga logaritmen) av antalet sätt att tilldela ett system en viss mängd energi. Att ifrån detta förstå
Läs merInnehållsförteckning. I. Introduktion och första grundlagen I.1. Överblick och motivation
Innehållsförteckning Notera: denna förteckning uppdateras under kursens lopp, men stora förändringar är inte att vänta. I. Introduktion och första grundlagen I.1. Överblick och motivation I.1.1. Vad behandlar
Läs merAlla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka.
Maxpoäng 66 g 13 vg 28 varav 4 p av uppg. 18,19,20,21 mvg 40 varav 9 p av uppg. 18,19,20,21 Alla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka. 1 (2p) En oladdad atom innehåller 121 neutroner och 80 elektroner.
Läs mer