Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - БСЭ БСЭ

  В таблице приведены значения удельной Т. и. L исп ряда веществ при нормальном внешнем давлении (760 мм рт. ст., или 101325 н/м 2 ) и температуре кипения t кип .

Теплота образования

Теплота' образова'ния, тепловой эффект реакции образования вещества из каких-либо исходных веществ. Различают: Т. о. из свободных атомов; Т. о. из простых веществ, отвечающих наиболее устойчивому состоянию элементов при данных давлении и температуре; теплоту сольватации , то есть Т. о. сольватных оболочек вокруг ионов при взаимодействии веществ с растворителем; теплоту кристаллизации , то есть Т. о. кристаллов из частиц (атомов, молекул, ионов), образующих решётку кристаллов, и т. д. Наиболее широко используют Т. о. из простых веществ и Т. о. из свободных атомов (или противоположную ей по знаку теплоту атомизации, то есть распада молекулы вещества на составляющие её атомы). Эти величины, как правило, приводятся для веществ в стандартных состояниях .

  Определение Т. о. может быть выполнено различными способами: прямыми (калориметрическими) измерениями; по температурной зависимости константы равновесия реакции образования с помощью изобары или изохоры уравнения; вычислением из теплового эффекта реакции, в которой участвует данное вещество, при условии, что известны Т. о. остальных реагентов и продуктов реакции (с помощью Гесса закона ); по гиббсовой энергии и энтропии всех реагентов; из изменения ЭДС гальванического элемента при различных температурах с помощью уравнения Гиббса — Гельмгольца; расчётом на основе многочисленных закономерностей для Т. о. различных веществ. Надёжные экспериментальные данные по Т. о. известны приблизительно для 5000 соединений. Имеющиеся величины Т. о. позволяют определять тепловые эффекты многих десятков тысяч реакций без проведения опытов. Совместно с др. данными термодинамики химической они служат основой для расчёта изменений гиббсовой энергии, позволяющих судить о стабильности и сравнительной устойчивости различных химических соединений.

  Для большого числа веществ Т. о. могут быть с хорошей степенью точности оценены с помощью закономерностей, связывающих Т. о. со строением веществ и установленных при анализе обширного экспериментального материала на основе классической теории строения химических соединений и квантовой механики молекул (см. Квантовая химия ). Эти закономерности используют периодичность свойств однотипных соединений групп и периодов периодической системы элементов Д. И. Менделеева и приближённое постоянство строения и свойств отдельных структурных фрагментов молекул в гомологических рядах .

  Лит.: Термические константы веществ, под ред. В. П, Глушко, М., 1965—74; Карапетьянц М. Х., Карапетьянц М. Л., Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ, М., 1968: Cox J. D., Pilcher G., Thermochemistry of organic and organo-metallic compounds, L.—N. Y., 1970.

  М. Е. Ерлыкина.

Теплота плавления

Теплота' плавле'ния, количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу в равновесном изобарно-изотермическом процессе, чтобы перевести его из твёрдого (кристаллического) состояния в жидкое (то же количество теплоты выделяется при кристаллизации вещества). Т. п. — частный случай теплоты фазового перехода 1 рода. Различают удельную Т. п. (измеряется в дж/кг, ккал/кг )

Вещество t пл, °С L пл , ккал/кг L пл , дж/кг Водород …….… Азот ………….... Ртуть …………... Лёд.…………...... Олово ………..... Свинец ………... Медь …………... Железо………... -259,1 -209,86 -38,89 0 231,9 327,4 1083 1539 13,89 6,09 2,82 79,4 14,4 5,89 48,9 65 58 200 25 500 11 800 333 000 60 300 24 700 205 000 272 000

и мольную Т. п. (дж/моль ). В табл. приведены значения удельной Т. п. L пл при атмосферном давлении (760 мм рт. ст., или 101325 н/м 2 ) и температуре плавления t пл .

Теплота сгорания

Теплота' сгора'ния, теплота горения, теплотворная способность, теплотворность, теплопроизводительность, калорийность, количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании топлива ; измеряется в джоулях или калориях. Т. с., отнесённая к единице массы или объёма топлива, называется удельной Т. с. — кдж или ккал на 1 кг или м 2 . В Великобритании и США до внедрения метрической системы мер удельная Т. с. измерялась в британских тепловых единицах (Btu ) на фунт (lb ) (1Btu/lb= 2,326 кдж/кг ). Удельная Т. с. — важнейший показатель практической ценности топлива. Т. с. определяют калориметрией . Если вода, содержащаяся в топливе и образующаяся при сгорании водорода топлива, присутствует в виде жидкости, то количество выделившейся теплоты характеризуется высшей Т. с. (Q в ). Если вода находится в виде пара, то Т. с. называется низшей (О н ). Низшая и высшая Т. с. связаны следующей зависимостью:

  Q н =Q в — k (W + 9H ),

где W — количество воды в топливе, % (по массе); Н — количество водорода в топливе, % (по массе): k — коэффициент, равный 25 кдж/кг (6 ккал/кг ).

  В СССР, ФРГ и др. странах тепловые расчёты обычно ведут по низшей Т. с., в США, Великобритании, Франции — по высшей.

  Т. с. может быть отнесена к рабочей массе топлива Q P то есть к топливу в том виде, в каком оно поступает к потребителю; к сухой массе топлива Q c ; к горючей массе топлива Q г , то есть к топливу, не содержащему влаги и золы.

  Для приближённых подсчётов Т. с. определяют по эмпирическим формулам; например, Т. с. твёрдых и жидких топлив вычисляют по формуле Менделеева:

  Q P =81C P +З00Н р -26(О р –S p л ) – 6 (9Hp +WP ),

где Ср, Hp , Ор, S p л , Wp — содержание в рабочей массе топлива углерода, водорода, кислорода, летучей серы и влаги в % (по массе).

  Для сравнительных расчётов используется так называемое топливо условное , имеющее удельную Т. с., равную 29308 кдж/кг (7000 ккал/кг ).

  И. Н. Розенгауз.

Теплота фазового перехода

Теплота' фа'зового перехо'да, количество теплоты, которое необходимо сообщить веществу (или отвести от него) при равновесном изобарно-изотермическом переходе вещества из одной фазы в другую (фазовом переходе I рода — кипении , плавлении , кристаллизации , полиморфном превращении и т. п.). Для фазовых переходов II рода Т. ф. п. равна нулю. Равновесный фазовый переход при данном давлении происходит при постоянной температуре — температуре фазового перехода . Т. ф. п. равна произведению температуры фазового перехода на разность энтропий в двух фазах, между которыми происходит переход. Различают удельную и мольную Т. ф. п., отнесённые соответственно к 1 кг и 1 молю вещества.

Теплотехника

Теплоте'хника, отрасль техники, занимающаяся получением и использованием теплоты в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в быту.

  Получение теплоты. Основным источником теплоты, используемой человечеством (70-е гг. 20 в.), является природное органическое топливо, выделяющее теплоту при сжигании. Различают твёрдое, жидкое и газообразное топливо. Наиболее распространённые виды твёрдого топлива — угли (каменные и бурые, антрациты), горючие сланцы , торф . Природное жидкое топливо — нефть , однако непосредственно нефть редко используется для получения теплоты. На нефтеперерабатывающих предприятиях из нефти вырабатывают бензин — горючее для автомобильных и поршневых авиационных двигателей; керосин — для реактивной авиации и для некоторых поршневых двигателей; различные типы дизельного топлива и мазуты , применяемые в основном на тепловых электростанциях. Газообразное топливо — природный газ, состоящий из метана и др. углеводородов (см. Газы горючие ). Топливом в сравнительно небольших масштабах служит также древесина (дрова и древесные отходы). В середине 20 в. разрабатываются методы сжигания промышленных и бытовых отходов с целью их уничтожения и одновременного получения теплоты.