Лабораторная работа 1 Термодинамическое описание энергии Гиббса чистых компонентов по дисциплине Прикладная термодинамика и кинетика

• Название: Лабораторная работа 1 Термодинамическое описание энергии Гиббса чистых компонентов по дисциплине Прикладная термодинамика и кинетика
• Дата: 07.11.2019
• Размер: 138.06 Kb.
• Имя файла: Т.д1.docx
• Тип: Лабораторная работа; #93986

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Институт металлургии, машиностроения и транспорта

Кафедра «Металлургические и литейные технологии»

Лабораторная работа №1
Термодинамическое описание энергии Гиббса чистых компонентов

по дисциплине «Прикладная термодинамика и кинетика»

Выполнил

студент гр. 3342202/91001 Первухин И.С.

Руководитель:

Рябошук С.В.
«___» __________ 201__ г.

Санкт-Петербург

2019
Цели работы

1. 
   Изучение математических моделей, используемых для описания термодинамических параметров фаз простого вещества.
   
2. 
   Закрепление навыков выполнения вычислений с использованием стандартного программного обеспечения, графического отображения получаемых данных.
   

Задание
Таблица 1 – Вариант индивидуального задания

Вариант	Система А-В	Вид твердого раствора	Интервал темп, °C	Температуры, °C
4	Al-Cu	ГЦК(fcc)	300-2000	610,590,570,550

Расчет температурной зависимости энергии Гиббса жидкой и твердой фазы для чистых компонентов заданной двухкомпонентной системы.

Ход работы
С использованием электронных таблиц были построены вычислительные функции для расчёта энергии Гиббса G жидкой (liq) и твёрдой (sol) фазы для двух простых веществ (А и В) в соответствии с индивидуальным заданием (таблица 1). За основу были взяты температурные зависимости энергии Гиббса чистых элементов Алюминия(Al) и Меди(Cu), представленные в приложении 1 учебного пособия. В результате была составлена соответствующая таблица для всего интервала температур, указанного в индивидуальном задании. Из-за многочисленных расчетов, ниже представлена только часть таблицы.
Таблица 2. Расчет энергии Гиббса чистых компонентов.

T	T	G Al (sol)	G Al (liq)	G Cu (sol)	G Cu (liq)
oC	K	Дж/моль
300	573	-8490,141163	-1037,65	-9945,14	166,0244
303	576	-8575,856196	-1158,89	-10045,4	37,21871
306	579	-8662,295357	-1280,86	-10146,4	-92,315
309	582	-8749,453087	-1403,54	-10248,1	-222,571

Далее были построены графики зависимости энергии Гиббса фаз от температуры (представлены ниже) для каждого простого вещества в системе координат G, кДж/моль – Т.

График 1. Температурная зависимость энергии Гиббса фаз чистого алюминия.

График 2. Температурная зависимость энергии Гиббса фаз чистой меди.



При большом увеличении графиков можно визуально определить температуру плавления, для меди, она составит 1357ºС, а для алюминия 933ºС. Полученные графическим путём данные соответствуют экспериментальным, взятым из соответствующих справочников.
Вывод
В ходе данной лабораторной работы были изучены математические модели, используемые для описания термодинамических параметров фаз простого вещества, а также закреплены навыки выполнения вычислений с использованием стандартного программного обеспечения и графического отображения полученных данных.