ÖRNE SE 5 - MBM Malzeme ermdnamğ I 5 ºC de ve sabt basınç altında, metan gazının su buharı le reaksynunun standart Gbbs serbest enerjs değşmn hesaplayın. Çözüm C O( ( ( G S S S g 98 98 98 98 98 98 98 Madde ( cal / S ( cal / ml. ( 98 ml 98 C 7890. 5 ( 600 7. 0. ( g O 57800 5. ( 990 cal ( S 98 98, S 98, S 5. cal / 98 98, 98, 600 7800 57800 ( S ( 98, C 7...5 5. 98, C S 98, O 98, O G G 98 98 990 98 5. 00.6 cal Aşağıdak amnyak sentezleme reaksynu çn, 5 ºC sıcaklık ve sabt basınç altında, dengede bulunan gazların kısm basınçları arasındak lşky veren denge sabtn hesaplayın. N ( N ( Madde ( k / S ( / ml. 98 ml 98 N 0 9. 6 0 0. 68 N ( 5. 90 9. 77 g
Çözüm 98 98 98 ( 98, N ( 5900 9800 ( 98, 98, N S S S 98 98 98 S 98, N S 98. / 98, S 98, N 9.77 0.68 9.6 G G 98 98 9800 98 ( 98. 76. G R ln 76. ln 8. 98 ln. 5.50 5 N N.. örnektek reaksyn çn, tplam basıncı altında denge sabtn denge bleşm katsayısı cnsnden elde edn. (Başlangıçta ml N ve ml lduğunu kabul edn. Çözüm Reak.Önces Reak.Snrası X X N N ( 0 ml ml % atm ml
N N. Denge sabt yenden düzenlenecek lursa; 6 7 ( ( elde edlr. Buradak gösterlr. O halde; 6 ( 7 ( denge bleşm katsayısıdır ve le. 900 ºC dek br fırına hacmce % 50, % 5 ve % 5 çeren gaz karışımı beslenyr. Fırın çndek basınç atm de sabt tutulduğuna göre, bu sıcaklıkta dengede bulunan O gaz karışımının bleşmn bulun. ( / O O( ( ( / O G G 900 8.76 lg 9.8 850 86.75 Çözüm Yukarıdak k reaksynu kullanarak, O gaz karışımında bulunan tüm bleşenler çeren denge reaksynunu elde edeblrz. ( N lu reaksynu ters çevrp ( N lu reaksynla tplarsak; ( g ( O( Denge reaksynu
Reak.Önces Reak.Snrası X X ( O( 0.5 0.5 0.5 0 ml 0.5 0.5 0.5 ml 0.5 0.5 0.5 % ( 0.5 ( 0.5 (0.5 ( atm ml. O. (0.5 ( (0.5 (0.5 0.5 0.5 0.065 G G G G 7 7 ( G ( 850 8.76 lg 95.97 850 8.767 lg7 95.977 07 G R ln 07 ln 8.7.67 0.5.67 0.5 0.065 0.67.5 0.079 0, den büyük lamayacağına ve pztf br büyüklük lduğuna göre, 0. 07 elde edlr. O halde, 7 de ve atm basınç altında reaksyn snucu bulunan gazların denge bleşm aşağıdak gb elde edlr (0.5 00 (0.5 0.07 00 % 57 (0.5 00 (0.5 0.07 00 %8 (0.5 00 (0.5 0.07 00 %8 O ( 00 0.07 00 % 7 5 000 ve atm basınç altında, uygun ranlarda SO ve O reaksyna grerek, SO SO O gaz karışımını meydana getryr. Buna göre, verlen şartlarda, dengedek gaz karışımının bleşmn hesaplayın. SO / O SO G 9500 89. 7 (
Çözüm Reak.Önces Reak.Snrası X X SO / O SO 0.5 0 0.5 0.5 0.5 0.5.5 0.5.5 0.5.5 0.5 0.5 0.5.5 0.5.5 0.5.5 0.5 ml ml % atm ml.5 0.5 SO / SO. O.5 0.5 0.5 0.5.5 0.5.5 0.5 / G G 000 000 9500 89.7 000 50 G 50 ln 8. 000 ln 0.6.85 (.85 R ln SO.85. SO / O.5 0.5 0.5 0.5.5 0.5.5 0.5 0.5 0.5 (.5 0.5 /..6 5..7 0 Elde edlen. dereceden eştlk, nümerk larak çözüleblr., den büyük lamaz ve pztf br büyüklüktür. Buradan 0. 6 larak elde edlr. 5
O halde, 000 de ve atm basınç altında reaksyn snucu bulunan gazların denge bleşm aşağıdak gb elde edlr 0.6 SO 00 00 %.5 0.5.5 0.5 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 O 00 00 %.5 0.5.5 0.5 0.6 0.6 SO 00 00 % 6.5 0.5.5 0.5 0.6 6 Aşağıda gaz halndek fsfr mlekülünün ( kısm larak parçalanma reaksynu ve bu reaksyna at standart Gbbs serbest enerjsnn sıcaklığa bağlı denklem verlmektedr G ( 500 7.90 ln 09. Buna göre aşağıdakler cevaplayın. a atm tplam basınçta ve gaz karışımı bleşmnn X X 0. 5lduğu sıcaklığı, b 000 dek ve gaz karışımı bleşmnn X X 0. 5lduğu tplam basıncı, c Gaz denge bleşmnnn sıcaklıkla ve basınçla değşmn ( atm, 0 atm ve 00 atm çn Ml Oranı (X Sıcaklık ( eksenler üzernde, br blgsayar prgramı (örneğn; Ecel yardımıyla grafkle göstern. Çözüm ml ün kısm larak parçalanmasıyla ml ve ml açığa çıkar. Buna göre reaksyn snrasında sstemn tplam ml sayısı e eşt lur. er k bleşenn karışımdak ml ranının X 0. 5 lduğu nkta srulduğuna göre 0.5 X Bu durumda her br bleşen çn kısm basınçlar aşağıdak gb lacaktır. 6
p 0.5 ( 0.5 0.5 ve 0.5 0.5 a plam basınç atm lduğuna göre 0. 5 lacaktır. p 70.9 G R ln p ln p ln 0.5 0.95ln 5.9 Yukarıdak eştlkten sıcaklık hesaplandığında yaklaşık larak 8 bulunur. O halde, atm ve 8 de gaz karışımı bleşm X X 0.5 e eşttr. b 000 çn aşağıdak eştlk çözülecek lursa; 70.9 ln p 0.95ln 000 5.9 000 8.57 0.5 c p, 000 plam basınç yaklaşık larak 65 atm lacaktır. O halde, 000 de ve 65 atm basınç altında gaz karışımı bleşm X X 0. 5 e eşttr. ( g ( g 7
7 ranında C ve O kullanılarak ndrgeyc gaz üreten br jeneratörde aşağıdak reaksynlar meydana gelmektedr. atm tplam basınç altında ve 000 de bulunan dengedek gazların bleşmlern hesaplayın. ( ( C O O G G 870.5 lg 8. cal 8600 7.65 cal Çözüm Reaksynlardan anlaşılacağı gb, jeneratöre gren C ve meydana getryr. Ayrıca, luşan daha snra O, ve O le tekrar reaksyna grerek ve meydana getryr. İlk önce ( reaksynu snucu luşan gazların 000 dek denge bleşmlern hesaplayalım. G G 000 000 870.5000 lg000 8.000 660 cal Reaksyn dengede se; G G 000 G ln R 5.8 000 R ln 0 660.5.987 000 Reak. Önces Reak. Snrası X X C O 0 0 ml ml % atm ml Buna göre, reaksynun denge sabtn bleşme bağlı larak yazablrz. C.. O 7 8.. 8
Denge sabtn yerne kyacak lursak, aşağıdak. dereceden eştlğ elde ederz. 7 76.8 5.8 06.56 5.88 0.8 0 5.8 Yukarıdak eştlk, değşken değştrme yluyla çözüleblr. z dersek 76.8z 06.56z 0.8 0 İknc dereceden denklem çözülecek lursa; z 0.66 ve z.05 bulunur., den büyük lamayacağına ve pztf br büyüklük lduğuna göre; z 0.66 0.66 0.8 elde edlr. O halde, 000 de ve atm basınç altında ( reaksynu snucu bulunan gazların denge bleşm aşağıdak gb elde edlr 0.8 C 00 00 % 5.5 0.8 0.8 O 00 00 % 5.5 0.8 0.8 00 00 %.7 0.8 0.8 00 00 % 67. 0.8 ( snucu luşan n, ( ye göre O le reaksynu söz knusudur. İlk önce ( reaksynunun 000 dek denge sabtn hesaplayalım. G G 000 000 8600 7.65000 950 cal 9
Reaksyn dengede se; G G 000 G ln R.6 000 R ln 0 950 0.78.987 000 Reak. Önces Reak. Snrası X X 0.7 0.7 0.7 (0.7 O 0.055 0.055 0.055 (0.055 0 0.67 ml 0.67 ml 0.67 % (0.67 atm C dahl ml Buna göre, reaksynun denge sabtn bleşme bağlı larak yazablrz... O.(0.67 (0.7.(0.055 Denge sabtn yerne kyacak lursak, aşağıdak. dereceden eştlğ elde ederz. 0.6.68 0.089 0, den büyük lamayacağına ve pztf br büyüklük lduğuna göre; 0.07 elde edlr. Buna göre, verlen şartlar altında, jeneratör çnde dengede bulunan gazların bleşmler aşağıdak gb lacaktır. C % 5.5 (0.7 0.07 00 % 0.658 O (0.055 0.07 00 %.58 (0.67 0.07 00 % 68.8 0.0700 %.7 0
8 7. srudak gazların denge bleşmlernn sıcaklığa göre değşmn br blgsayar prgramı yardımıyla grafk halnde göstern. Çözüm 9 ranında C ve kullanılarak ndrgeyc gaz üreten br jeneratörde aşağıdak reaksynlar meydana gelmektedr. atm tplam basınç altında ve 000 de bulunan dengedek gazların bleşmlern hesaplayın. ( ( C O G G 570.5 lg 6.08 cal 050.8 lg.96 cal Çözüm Reaksynlardan anlaşılacağı gb, jeneratöre gren C ve, ve meydana getryr. Ayrıca, luşan daha snra le tekrar reaksyna grerek O ve meydana getryr. İlk önce ( reaksynu snucu luşan gazların 000 dek denge bleşmlern hesaplayalım. G G 000 000 570.5000 lg000 6.08000 550 cal
Reaksyn dengede se; G G 000 G ln R 6 000 R ln 0 550.770.987 000 Reak. Önces Reak. Snrası X X C 0 0 ml ml % atm ml Buna göre, reaksynun denge sabtn bleşme bağlı larak yazablrz. C.. Denge sabtn yerne kyacak lursak, aşağıdak. dereceden eştlğ elde ederz. 6 0 Yukarıdak eştlk, değşken değştrme yluyla çözüleblr. z dersek z z 6 0 İknc dereceden denklem çözülecek lursa; z 0.666 ve z bulunur., den büyük lamayacağına ve pztf br büyüklük lduğuna göre; z 0.666 0.66 0.8 elde edlr.
O halde, 000 de ve atm basınç altında ( reaksynu snucu bulunan gazların denge bleşm aşağıdak gb elde edlr 0.8 C 00 00 %.95 0.8 0.8 00 00 %.95 0.8 0.8 00 00 % 5.055 0.8 0.8 00 00 % 5.055 0.8 ( snucu luşan n, ( ye göre le reaksynu söz knusudur. İlk önce ( reaksynunun 000 dek denge sabtn hesaplayalım. G G 000 000 050.8000 lg000.960000 70 cal Reaksyn dengede se; G G 000 G ln R 0.695 000 R ln 0 70 0.679.987 000 Reak. Önces Reak. Snrası X X 0.5055 0.5055 0.5055 (0.5055 0.095 0 0.095 0.095 (0.095 O 0.5055 ml 0.5055 ml 0.5055 % (0.5055 atm C dahl ml Buna göre, reaksynun denge sabtn bleşme bağlı larak yazablrz. O...(0.5055 (0.5055.(0.095 Denge sabtn yerne kyacak lursak, aşağıdak. dereceden eştlğ elde ederz. 0.075 0.7968 0.05869 0
, den büyük lamayacağına ve pztf br büyüklük lduğuna göre; 0.09 elde edlr. Buna göre, verlen şartlar altında, jeneratör çnde dengede bulunan gazların bleşmler aşağıdak gb lacaktır. C %.95 (0.5055 0.09 00 % 6.977 O 0.0900 %.9 (0.5055 0.09 00 %. (0.095 0.09 00 %.0 0 9. srudak gazların denge bleşmlernn sıcaklığa göre değşmn br blgsayar prgramı yardımıyla dyagramla göstern. Çözüm