Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Промышленность и Производство Промышленность и Производство     Техника Техника

Энергетический баланс процессов синтеза молекул кислорода, водорода и воды

Брелок LED "Лампочка" классическая.
Брелок работает в двух автоматических режимах и горит в разных цветовых гаммах. Материал: металл, акрил. Для работы нужны 3 батарейки
131 руб
Раздел: Металлические брелоки
Мыло металлическое "Ликвидатор".
Мыло для рук «Ликвидатор» уничтожает стойкие и трудно выводимые запахи за счёт особой реакции металла с вызывающими их элементами.
197 руб
Раздел: Ванная
Фонарь садовый «Тюльпан».
Дачные фонари на солнечных батареях были сделаны с использованием технологии аккумулирования солнечной энергии. Уличные светильники для
106 руб
Раздел: Уличное освещение

Энергетический баланс процессов синтеза молекул кислорода, водорода и воды Филипп Канарев В инженерной практике по обслуживанию вентиляционных систем обнаружено появление избыточной тепловой энергии в циркулирующем воздухе. Аналогичное явление зафиксировано и в системах циркуляции воды с устройствами для её активной кавитации. Результаты наших исследований не только объясняют причину этих явлений, но позволяют делать количественные расчеты энергетических процессов, генерирующих дополнительную тепловую энергию . Атом кислорода – восьмой элемент периодической таблицы химических элементов, расположенный в её шестой группе. Структура его ядра показана на рис.1 . Рис. 1. Схема ядра атома кислорода: светлые – протоны, темные и серые – нейтроны На рис.2 представлена схема атома кислорода, следующая из структуры его ядра (рис.1). Он имеет восемь электронов, наиболее активны те из них (1, 2), что расположены на оси симметрии. Шесть других электронов, расположенных в плоскости перпендикулярной осевой линии (линии симметрии), своим суммарным электрическим полем удаляют электроны 1 и 2 от ядра на большее расстояние, формируя условия для большей их активности при взаимодействии с электронами соседних атомов . Рис. 2. Схема атома кислорода Наименьшая энергия ионизации электрона атома кислорода равна Ei=13,618эВ, а энергия связи этого электрона с ядром атома, соответствующая первому энергетическому уровню E1=13,752эВ. Назовем этот электрон первым. Расчет энергетических показателей этого электрона, в том числе и энергий связи Eb его с ядром атома, по формулам (1) и (2) даёт следующие результаты (табл.1) . Eph=Ei–Ei/ 2=Ei–E1/ 2; (1) Eb=E1/ 2. (2) Таблица 1 Спектр первого электрона атома кислорода, эВ Значения 2 3 4 5 6 Eph (эксп.) 10,18 12,09 12,76 13,07 13,24 Eph (теор.) 10,16 12,09 12,76 13,07 13,24 Eb (теор.) 3,44 1,53 0,86 0,55 0,38 Структура молекулы кислорода, показана на рис.3а. Она образуется путем соединения разноименных магнитных полюсов осевых электронов двух атомов кислорода . Известно, что процесс синтеза молекул кислорода сопровождается выделением 495кДж/моль энергии или в расчете на одну молекулу Eb=(495·1000)/(6,02·1023·1,602·10–19)=5,13эВ. (3) Каким же принципом руководствуется Природа, распределяя энергию 5,13эВ между электронами молекулы кислорода (рис.3а)? Энергия 5,13эВ – термическая энергия связи между электронами 1 и 2' двух атомов кислорода (рис.3а). При образовании молекулы кислорода она излучается в виде фотонов электронами, вступающими в связь. Из этого следует, что она равна сумме энергий двух фотонов, излучённых этими электронами. Следовательно, каждый электрон, вступающий в контакт, излучает по фотону с энергиями 5,13/2=2,565эВ (рис.3б). Согласно табл.1 валентные электроны в этом случае занимают положения между вторым и третьим энергетическими уровнями . Рис. 3. Схема распределения энергий связи между электронами в молекуле кислорода Два атома кислорода соединяются в молекулу в состоянии возбуждения. Состоянием возбуждения считается такое состояние атома, при котором его валентные электроны удалены от ядер на такие расстояния, когда энергия связи между ними уменьшается до тысячных долей электрон-вольта.

В таком состоянии атом может потерять электрон и стать ионом. Или, не теряя электроны, он соединяется валентным электроном с электроном соседнего атома и начинается процесс формирования молекулы кислорода. Это – экзотермический процесс, при котором осевые валентные электроны 1 и 2', излучая фотоны и опускаясь на более низкие энергетические уровни, выделяют 2,565& imes;2=5,13эВ. Обратим внимание на то, что энергия 5,13эВ выделяется двумя электронами, формирующими связь с энергией 2,56эВ. В современной химии эта связь называется ковалентной. Для разрушения этой связи достаточно затратить 2,56эВ механической энергии. Для термического разрыва этой связи энергии требуется в два раза больше, то есть 5,13эВ. Это объясняется тем, что энергия фотона 5,13эВ поглощается одновременно двумя электронами. Только в этом случае оба электрона будут переведены на самые высокие энергетические уровни с минимальной энергией связи, при которой они разъединяются, и каждый атом кислорода становится свободным. Таким образом затраты энергии на разрушение молекулы кислорода зависят от способа воздействия на связь. При термическом воздействии на связь она разрушается при энергии 5,13эВ. При механическом воздействии на связь достаточно затратить 2,56эВ энергии, чтобы разрушить эту связь. Из этого следует, что энергетика процесса синтеза молекулы кислорода зависит от способа её разрушения. После термического разрушения молекулы кислорода, процесс её формирования начинается с излучения обоими валентными электронами по фотону с энергиями 2,56эВ и прежняя энергия электродинамической связи (2,56эВ) между электронами обоих атомов восстанавливается. Таким образом, при термическом разрушении молекулы кислорода тепловой энергии затрачивается столько же, сколько выделяется при последующем её образовании. Никакой дополнительной энергии при термической диссоциации молекулы кислорода и последующем её синтезе не появляется. Если же молекулу кислорода разрушать механическим путем, то для этого достаточно затратить 2,56эВ механической энергии. При этом валентные электроны атомов кислорода, оказываются в свободном состоянии при недостатке энергии, соответствующей такому состоянию, так как процесс поглощения каждым из них 2,56эВ энергии отсутствовал. В таком состоянии электроны не могут оставаться, они должны немедленно восполнить энергию, которую они не получили при механическом разрыве связи между ними. Где они её возьмут? Источник один – окружающая среда, то есть физический вакуум, заполненный эфиром. Они немедленно преобразуют эфир в энергию 2,56эВ. Следующая фаза – соединение двух атомов кислорода, валентные электроны которых пополнили запасы своей энергии за счет эфира. Этот процесс сопровождается излучением двумя электронами фотонов с энергиями 2,56эВ. Так энергия поглощенного эфира преобразуется в тепловую энергию фотонов. Затратив 2,56эВ механической энергии на разрушение молекулы кислорода, при последующем синтезе этой молекулы мы получаем энергии в два раза больше (2,56& imes;2=5,13)эВ. Дополнительная энергия оказывается равной 2,56эВ. Существует немало экспериментальных данных показывающих, что в вентиляционных системах тепловая энергия циркулирующего воздуха превосходит электрическую энергию, затраченную на привод вентиляторов.

Теперь мы знаем, что эта энергия генерируется при механическом разрушении ковалентных связей в молекулах газов, из которых состоит воздух. Используя изложенную методику, проанализируем энергетику молекулы воды, которая также в ряде случаев генерирует дополнительную энергию. Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Энергии связи Eb атомов водорода с его ядром представлены в табл.2. Таблица 2 Спектр атома водорода, эВ Значения 2 3 4 5 6 Eph (эксп.) 10,20 12,09 12,75 13,05 13,22 Eph (теор.) 10,198 12,087 12,748 13,054 13,220 Eb (теор.) 3,40 1,51 0,85 0,54 0,38 Известно, что соединение водорода с кислородом происходит в большинстве случаев с взрывом, но причина этого до сих пор не известна. Попытаемся найти её. Энергия синтеза молекулы водорода равна 436кДж/моль или 4,53эВ на одну молекулу. Поскольку молекула состоит из двух атомов, то указанная энергия распределяется между ними. Таким образом, энергия одной связи между атомами водорода оказывается равной 2,26эВ (рис.4). При механическом разрыве этой достаточно затратить 2,26эВ. При термическом разрушении этой связи энергии потребуется в два раза больше (2,26& imes;2=4,53эВ). Рис. 4. Молекула водорода Для образования двух молекул воды необходимо разрушить на атомы две молекулы водорода и одну молекулу кислорода. При механическом разрушении ковалентных связей на разрушение двух молекул водорода затрачивается 2,26& imes;2=4,53эВ, а молекулы кислорода – 2,56эВ. Сумма этих энергий равна 7,13эВ. Если процессы разрушения указанных молекул проводить термическим путем, то на разрушение двух молекул водорода потребуется 4,53 4,53=9,06эВ, а на разрушение одной молекулы кислорода – 5,13эВ. В сумме это составит 14,19эВ. Разница почти двукратная. Известно, что при синтезе одного моля воды выделяется 285,8кДж или 285,8·1000/6,02·1023·1,6·10–19=2,9эВ на одну молекулу. Так как молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, то на одну связь приходится 2,96/2=1,48эВ (рис.5). Из этого следует, что электроны атомов водорода и кислорода в молекуле воды находятся при обычной температуре (1,48/2=0,74эВ) между четвертыми и пятыми энергетическими уровнями (табл.1,2). Рис. 5. Схема молекулы воды: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 – номера электронов атома кислорода; P1, P2 – ядра атомов водорода (протоны); e1 и e2 –электроны атомов водорода Таким образом, на разрушение двух молекул водорода и одной молекулы кислорода термическим путем израсходовано 14,19эВ, а в результате синтеза двух молекул воды выделится 2,96& imes;2=5,98эВ. В чем причина такого дисбаланса? Ответ прост. При переходе из газообразного в жидкое состояние атом кислорода в молекуле воды, должен уменьшить свой объём. Это произойдет, если кольцевые электроны атома кислорода опустятся на более низкие энергетические уровни (ближе к ядру). При этом они обязательно излучат фотоны, и мы уже знаем их общую энергию. Она равна энергии, затраченной на разрушение двух молекул водорода и одной молекулы кислорода, то есть – 14,19эВ. Поскольку у двух молекул воды 12 кольцевых электронов, то каждый из них излучит 14,19/12=1,18эВ.

Таким процессом является, например, обмен электроном между атомарным ионом и атомом того же элемента (или же между молекулярным ионом и молекулой того же вещества). Вероятность П. и. (характеризуемая её эффективным поперечным сечением ) определяется родом частиц А и В и скоростью их относительного движения; она зависит от параметра a DE/hu (а — размер ионизуемой частицы, DЕ — изменение внутренней энергии, h — Планка постоянная , v — относительная скорость частиц). При уменьшении v сечение П. и. сильно уменьшается для нерезонансной П. и. (когда aDE/hu >> 1) и монотонно возрастает для резонансной. Типичный пример — перезарядка протонов на атомарном и молекулярном водороде (рис. ). Процессы П. и. могут играть существенную роль в энергетическом балансе горячей плазмы .   Возможна также резонансная П. и. с образованием нейтрального атома (молекулы) не в основном, а в возбуждённом состоянии, когда электрон захватывается на один из свободных верхних уровней энергии (см. Атом , Молекула ).   П. и. вблизи поверхности металла (при захвате ионом электрона из металла) происходит аналогично П. и. в газах. Особый вид П. и.— захват двух электронов с образованием отрицательного иона — возможен для положительных атомарных или молекулярных ионов электроотрицательных газов (см

1. Получение фтористого водорода в процессе алкилирования

2. В органическом синтезе в реакциях гидрирования участвуют любые молекулы, имеющие ненасыщенные связи. Синтезы Фишера-Тропша. Обратная гидрированию реакция - процесс дегидрирования в промышленном органическом синтезе и в процессах нефтепереработки.

3. Автоматизация технологического процесса по розливу минеральной воды

4. Оптимизация процесса обработки воды методом ультрафильтрации

5. Исследование процесса физиологической адаптации бактерий к тяжёлой воде

6. Анализ процесса регулирования непрерывной системы. Анализ процесса управление цифровой системы и синтез передаточной функции корректирующего цифрового устройства управления
7. Реальные рабочие тела – вода и водяной пар. Параметры и функции состояния водяного пара. Термодинамические процессы с водяным паром
8. Вязкоупругое поведение и релаксационные процессы в системе полимерный композит — вода

9. Структура молекулы воды и ее ионов

10. Теория химических процессов органического синтеза

11. Безотходные технологические процессы в химической промышленности на примере синтезе аммиака

12. Получение хрома из промывных вод процессов гальваностегии

13. Синтез белка

14. Структура и состояние водоснабжения и водосброса, подземных вод и артезианских скважин города Киева

15. Строительство и наладка систем обеззараживания питьевой воды

16. Минеральные воды

Кроватка-качалка для куклы.
Красивая и удобная кровать-качалка станет прекрасной колыбелькой для куклы. Кровать-качалка прекрасно дополнит интерьер кукольной комнаты
386 руб
Раздел: Спальни, кроватки
Простыня трикотажная на резинке, 90х200х25 см, цвет шоколад.
Трикотажные простыни и наволочки – это идеальный вариант постельных принадлежностей, создающий атмосферу уюта и гармонии в спальне,
678 руб
Раздел: Простыни, пододеяльники
Нож для чистки овощей "Victorinox", универсальный, двустороннее зубчатое лезвие, чёрный.
Изумительный нож для кухни. Небольшой и удобный, он идеально подходит для чистки овощей. А яркий цвет порадует глаз и не даст ножу
410 руб
Раздел: Овощечистки, рыбочистки

17. Внутренние воды Северной Америки

18. Предварительная оценка запасов подземных вод месторождения "Ростань" (г. Борисоглебск)

19. И.И.Крылов на Кавказских Минеральных Водах. Изучение проблемы

20. И.И.Крылов на Кавказских Минеральных Водах. Изучение проблемы

21. Анализ и синтез одноконтурной системы автоматического регулирования

22. Математичекие основы теории систем: анализ сигнального графа и синтез комбинационных схем
23. Синтез САУ
24. Живая и мертвая вода

25. Разработка и обоснование применения очистных сооружений для очистки цианистых сточных вод гальванического цеха предприятия

26. Загрязнение вод и нарушение режима стока

27. Природные воды

28. Сточные воды

29. Обеззараживание и обезвреживание с использованием окислителей природных, сточных вод и их осадклв

30. Очистка сточных вод гальванического производства

31. Сточные воды

32. Удаление сточных вод

Игра-баланс "Лягушонок".
Это развивающая и увлекательная игра-баланс для детей в возрасте от 3-х лет. Такие игрушки развивают у детей мелкую моторику рук,
345 руб
Раздел: Игры на ловкость
Стиральный порошок "Аист", автомат, 4000 г.
Бесфосфатный стиральный порошок. Предназначен для стирки изделий из х/б, льняных, синтетических и смесовых тканей в стиральных машинах
453 руб
Раздел: Стиральные порошки
Детский шезлонг качалка "Счастливый лягушонок".
Характеристики: - дуга со съемными игрушками; - электронный блок, два режима: музыка и вибрация; - работает в совместном режиме
2224 руб
Раздел: Качели, кресла-качалки, шезлонги

33. Обработка воды на тепловых и атомных электростанциях

34. Водоотведение и очистка сточных вод города Московской области

35. Сточные воды

36. Синтез частотно-избирательного фильтра

37. Универсальный регулятор уровня воды

38. Тренажеры водо-водяных реакторов
39. Синтез лёгких ядер (дефект массы) и Парадокс моделей вселенной
40. Прикладное плавание. Оказание первой помощи пострадавшему на воде

41. Синтез метил сульфона /2-аминофенил/

42. Химический синтез белков в промышленности

43. Растворимость солей, кислот и оснований в воде

44. Вода и её свойства

45. Загрязнение природных вод

46. Необычные свойства обычной воды

47. Получение синтетических красителей реакцией азосочетания на примере синтеза 3-окси-4-карбоксиазобензола

48. Жесткость воды и ее устранение

Беговел "Funny Wheels Basic" (цвет: голубой).
Беговел - это современный аналог детского велосипеда без педалей для самых маленьких любителей спорта. Удобный и простой в
2550 руб
Раздел: Беговелы
Сковорода чугунная с деревянной ручкой 2505/27, 27 см.
Диаметр: 27 см. Чугунная сковорода с деревянной ручкой. Обладает высокой теплопроводностью, несравнимой износостойкостью, устойчивостью к
755 руб
Раздел: Сковороды чугунные
Магический шар 8.
Во все времена люди желали знать ответы на интересующие их вопросы, для этого они прибегали к помощи всевозможных гадалок, шаманов, и
585 руб
Раздел: Прочее

49. Методы умягчения воды

50. Дендримеры. Синтез и свойства

51. Управление проектом: строительство и наладка системы обеззараживания питьевой воды

52. Исследование рынка туристических услуг на примере региона Кавказских Минеральных Вод

53. Общества, миросистемы и цивилизации: синтез парадигм и структура истории

54. Синтез и анализ аналоговых и цифровых регуляторов
55. Бесконечные воды вселенной
56. Музыка в синтезе древнерусских искусств

57. Развитие санаторно-курортной сферы Кавказских Минеральных Вод

58. "Золотая голубятня у воды...": Венеция Ахматовой на фоне других русских Венеций

59. Грендель — диалектика образа: синтез философии и поэзии (к вопросу о проблематике романа Д. Гарднера «Грендель»)

60. Круговорот воды на Марсе: работа над ошибкамир

61. Солитоны в воде

62. « Серебряная » вода

63. Роды в воде

64. Бальнеологические свойства минеральных вод бассейна р. Налычева

Доска пробковая, деревянная рама, 80x60 см.
Поверхность доски из натуральной мелкозернистой пробки. Возможность крепления информации с помощью кнопок-гвоздиков. Деревянная рамка
874 руб
Раздел: Прочее
Жаровня "Loraine", 1,5 л.
Материал: термостойкое стекло. Форма: прямоугольная. Объем: 1500 мл. Размер: 27х14х7,2 см. Информация об объеме изделия, указанная на
308 руб
Раздел: Формы для запекания
Детский велосипед Jaguar трехколесный (цвет: синий).
Детский трехколесный велосипед колясочного типа, для малышей от 10 месяцев до 3 лет. Модель с удлиненной рамой, что позволяет подобрать
1440 руб
Раздел: Трехколесные

65. Эндемические заболевания, связанные с водой, гельминтные заболевания, передающиеся через воду

66. Правовой статус внутренних морских вод

67. Синтез цифрового конечного автомата Мили - вариант 3

68. Вода - энергоноситель, способный заменить нефть.

69. Судьба термоядерного синтеза

70. Энергия ядерного синтеза
71. Синергетика и системный синтез
72. Применение метода электрофореза при контроле состава питьевых, природных и сточных вод

73. Вода

74. Катализаторы синтеза метанола

75. Об алгоритмах самоорганизации в задаче синтеза информационных технологий обработки сигналов

76. Энергетика воды

77. Первоисточник мира. Анаксимандр о воде и не только

78. Вода, земля, воздух и огонь. Фалес о Воде

79. Методологические подходы к построению и объяснению истории психологии: перспективы содержательного синтеза.

80. Синтез содержательных и формализованных описаний в дидактике физики

Набор самоклеящихся листов пористой резины, А4, 10 цветов, толщина 2 мм (10 листов).
Самоклеящаяся пористая резина для творчества. Плотные листы, насыщенные цвета. Прочный клейкий слой. Легко принимает форму. Предназначена
323 руб
Раздел: Прочее
Набор доктора в чемодане.
В наборе: шприц, шапочка из картона, очки, грелка, коробочка "Витамины", бейдж, градусник, лупа, 2 пинцета, ножницы - 2 штуки,
310 руб
Раздел: Наборы доктора
Глобус физический, 210 мм.
На карту глобуса нанесены страны, границы, города, континенты, моря, океаны, глубины и другая полезная информация. Подставка глобуса
346 руб
Раздел: Глобусы

81. Синтез логической функции и анализ комбинационных схем

82. Синтез цифрового автомата управления памятью

83. Синтез управляющего автомата операции умножения младшими разрядами вперед со сдвигом множимого над числами в форме с фиксированной точкой в формате {1,8} для автомата Мура

84. Синтез частотно-избирательного фильтра

85. Синтез логической ячейки ТТЛШ

86. Анализ и синтез систем автоматического регулирования
87. Синтез управляющего автомата модели LEGO транспортной тележки и моделирование ее движения
88. Счетчик воды вихревой ультразвуковой

89. Управление проектом: строительство и наладка системы обеззараживания питьевой воды

90. Спортивно-боевые единоборства как синтез культур востока и запада

91. Вода

92. Мир воды

93. Определение хлоридов в сточных водах

94. Промышленные синтезы на основе углеводородов

95. Синтез броматов редкоземельных элементов

96. Синтез полимеров

Фломастеры двухсторонние , 24 цвета.
Фломастеры изготовлены из материала, который обеспечивает прочность корпуса и препятствует испарению чернил, благодаря чему они имеют
311 руб
Раздел: 13-24 цвета
Электронный звуковой плакат "Живая география".
Электронный звуковой плакат «Живая география» поможет малышу узнать о нашей планете Земля и её обитателях, познакомит его с материками и
794 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Глобус Марса.
Шар выполнен из толстого пластика, имеет один прочный шов по экватору. Диаметр: 320 мм. Масштаб: 1:40000000. Материал подставки:
1007 руб
Раздел: Глобусы

97. Синтез 1,3,5-трийодбензола

98. Вода, которую мы пьем

99. Качество вод водохранилищ


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.