Практическая работа 1 - Процессы и аппараты пищевых производств

# Процессы и аппараты перерабатывающих производств

5В073200- Стандартизация и сертификацияв __ст.преводаватель__ Саидов А.М.

## Практическая работа 1

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ И ЭНЕРГИИ.

ЗАКОН РАВНОВЕСИЯ СИСТЕМЫ

Цель: сформировать представление о законах созранения массы и энергии, о законе равновесия системы

План

1 Закон сохранения массы

2 Закон сохранения энергии

3 Закон равновесия системы

1 Закон сохранения массы

Данные законы в науке о процессах и аппаратах играют основную роль. Они устанавливают, что в природе и технике имеют место только такие превращения, при которых масса и энегрия внутри системы остаются неизменными.

На основании закона сохранения материи (массы) составляют материальный баланс, следуя принципу:

Приход материала = расход материала.

Рассмотрим технологический процесс, протекающий в аппарате.

В аппарат поступают компоненты А,В,С в количестве МА, МВ, МС; из аппарата выходят компонент D в количестве МD и компонент Е, как отход производства, в количестве МЕ.

На основе закона сохранения материи можно записать:

МА + МВ + МС = МD + МE

или

∑Мвх=∑Мвых

Уравнение является уравнением материального баланса.

На основании материального баланса определяют выход продукта, т.е. выраженное в процентах отношение полученного количества продукта к максимально возможному. Выход продукта рассчитывают на единицу затраченного на его изготовление сырья.

2 Закон сохранения энергии

Каждый компонент, входящий в аппарат или выходящий из него, является в тепловых единицах, например джоулях (Дж).

Кроме того, в аппарат может быть введена энергия извне Qдоп, например путем электрического нагревания. Причем при протекании процесса часть энергии в виде тепловых потерь Qпот теряется в окружающую среду.

На основании закона сохранения энергии составляют уравнение теплового баланса. Запишем это уравнение для аппарата:

QА + QВ +QС +Qдоп = QD + QE + Qпот

∑Qвх+Qдоп =∑Qвых+ Qпот,

Уравнение материального и теплового балансов лежит в основе любого технологического процесса.

3 Закон равновесия системы.

Система, находящаяся в состоянии равновесия, не меняет своего состояния во времени. Для выделения такой системы из состояния равновесия необходимо влияние на нее извне, например путем механического или теплового воздействия. Исследование этого закона опирается на два положения термодинамики: принцип Ле – Шателье и правило фаз Гиббса.

По принципу Ле – Шателье в системе, выведенной из состояния равновесия, происходят изменения, направление сил которых противоположно направлению сил, выходящих систему из равновесия.

По правилу фаз Гиббса устанавливается зависимость между числами компонентов системы К, числом фаз ƒ b числом степеней свободы S:

S=K-ƒ+2

Поясним некоторые понятия: компонент – чистые химические соединения (из них состоят фазы); фаза – определенное количество вещества физически однородное во всей массе (из них состоят системы); система – совокупность нескольких фаз.

Контрольные вопросы

1 В чем заключается материальный баланс?

2 В чес чуть закона сохранения энергии?

3 Принцип Ле-Шателье?

4 Правило фаг Гиббса?