CHÖÔNG V:
HEÄTAÙC ÑOÄNG LUØI
1
I. Phöông trình caân baèng khối lượng.
II. Ñoái vôùi heänhieàu loø.
III.Söïbieán ñoåi theo thôøi gian.
IV.Caùc phaûn öùng thuaän nghòch
(cid:216) Heäñoùng. (cid:216) Heämôû.
2
Phöông trình caân baèng cuûa 2 loø
W1 W2
C1
C2
Q23C2 Q01C0 Q12C1
Q21C2
K2V2C2
VWQCQCKVCQ C + =+-- 2
K1V1C1
(5.1)
-
Loø1:
VWQCQCQCKV C =+-- 2
2 2212121223222
dC 1 1101012111121 dt dC dt
(5.2)
3
Loø2:
2
Khi heäcaân baèng
0
=
dCdC 1 = dtdt
w
1
=
w
2
aac (cid:230)(cid:246)(cid:230)(cid:246)(cid:230) 11121 (cid:231)(cid:247)(cid:231)(cid:247)(cid:231) aac ŁłŁłŁ 21222
(cid:246) (cid:247) ł
(cid:219)
(5.5) (5.6) (5.7) (5.8)
(cid:159) a11 = Q12 + K1W1 (cid:159) a12 = -Q21 (cid:159) a21 = -Q12 (cid:159) a22 = Q21 + Q23 + K2V2 (cid:159) Chuùyùlaøtrong (5.3) W 1 = W1 + Q01C0
4
(5.3) (5.4) •a11C1 + a12C2 = W1 •a21C1 + a22C2 = W2
5
Giaûi heäphöông trình treân
Ñoái vôùi heänhieàu loø
•Giaûi quyeát baøi toaùn gioáng nhöñoái vôùi heä2 loø •Ñoái vôùi heä3 loø, coùtaùc ñoäng töøphía sau ta seõ
=
=
=
aCaCaC W ++ 111122133 1 aCaCaC W ++ 211222233 2 aCaCaC W ++ 311322333 3
(cid:236) (cid:239) (cid:237) (cid:239) (cid:238)
coùheäphöông trình:
6
Ta giaûi heäphöông trình tuyeán tính (giaûi ma traän)
Söïbieán ñoåi theo thôøi gian
7
•Giaûsöûkhoâng coùtaûi naïp (W=0) vaøkhoâng coù löu löôïng vaøo Q01=0
•Vôùi
8
Neáu khi t =0 , C1 = C10; C2 = C20 Thìnghieäm toång quaùt seõ laø:
λf laøgiaùtrò ñaëc tröng nhanh λS laøgiaùtrò ñaëc tröng chaäm.
9
Caùc loøphaûn öùng 2 chieàu
Beàmaët (lôùp maët) vònh
hoà chính
lôùp ñaùy
Hoà
ñaùy
10
Moät soálieân keát thöôøng gaëp
Heäñoùng
•Chæxeùt caùc phaûn öùng. •Giaûthieát raèng phaûn öùng laøbaäc 1 vaøxaûy ra trong
0
K
=
heäkín, phöông trình caân baèng khoái löôïng:
K ==(cid:219)= K
aba
11
K goïi laøheäsoácaân baèng
ÔÛtraïng thaùi caân baèng: dCdCC abbab dtdtC
.
C laøkhoái löôïng toång coäng cuûa chaát A vaøchaát B C = Ca + Cb
CF C(cid:222) = a
a
=
aF
1
1 +
K giaùtrò giôùi haïn
aC
.
CF C= b
b
12
•Ta coù: C = C a +Kca
-(K+K)t-(K+K)t
abbaabba
Ñaây laøphöông trình vi phaân tuyeán tính vôùi veá phaûi khaùc 0 khi t = 0
)
a
aa
0
-(K+K)t-(K+K)t abbaabba
)
(5.32) GiaûsöûC = C a0 ta giaûi ra caùc nghieäm sau: C=Ce+C(1-e
b
b
C=Ce+C(1-e b 0
13
(5.33)
Ñoàthò bieán ñoåi Ca vaøCb
6 Ca 4
2 Cb
14
t 2 4 6 8 t95
Heämôû
Nguoàn ra
K
ab
Nguoàn vaøo
AB
K fi
ˆˆˆ †‡ˆˆ ˆ
b
K
ba
15
Ca in Cb in Ca out Cb our
Sô ñoàheämôû
Phöông trình caân baèng khoái löôïng ñoái vôùi töøng hoà
• Xeùt tröôøng hôïp ñaëc bieät : giaûsöûraèng toác ñoäphaûn öù ng
Ñaët C = Ca + Cb; Cin = Ca in +Cb in
16
Kab vaø Kba xaûy ra nhanh hôn raát nhieàu so vôùi Kb
•Phöông trình treân khoâng theågiaûi ñöôïc khi coù
2 aån chöùa bieát (C vaø Cb)
•Neáu ta thay C b = FbC thìta seõ ñöôïc pt khi coù
ñieàu kieän ban ñaàu:
.
=-
dCQ dtV
Q CCKC C - inb b V
(5.37)
17
(cid:222) Heäphöông trình ñöôïc thay baèng 1 phöông trình vôùi 1 nghieäm môùi laøhaøm bieán ñoåi theo thôøi gian vaøcoùtheågiaûi ñöôïc .
18
