Как видно из формул (8) и (9), реакционные составляющие тепло-
емкостей могут быть представлены в виде квадратичных многочленов
относительно соответствующих тепловых эффектов реакций, протека-
ющих в газе, с коэффициентами, зависящими от стехиометрических
коэффициентов реакций и равновесных значений мольных долей ком-
понентов смеси.
Для частного случая, когда в газовой смеси из
N
компонентов про-
текает лишь одна (
L
= 1
) химическая реакция
N
X
i
=1
ν
i
B
i
= 0
, формулы
(8), (9) имеют наиболее простой вид:
μC
реак
V
=
N
X
i
=1
ν
2
i
r
i
!
−
1
Δ ˜
U
2
R
0
T
2
;
μC
реак
p
=
N
X
i
=1
ν
2
i
r
i
−
N
X
i
=1
ν
i
!
2
−
1
Δ ˜
H
2
R
0
T
2
.
(10)
Формулы (10) наглядно отражают все основные особенности по-
ведения теплоемкости химически реагирующего газа. Например, из
выражений (10) явно следует, что “реакционная” часть теплоемкости
всегда положительна, т.е. не зависит от знака теплового эффекта и
характера изменения числа молей в реакции (т.е. от знака
X
ν
i
)
.
При температурах, когда химическая реакция практически не про-
текает и равновесные значения
r
i
либо продуктов (т.е. компонентов с
ν
i
>
0
), либо реагентов (
ν
i
<
0
) стремятся к нулю, то, как следует из
формул (10), реакционные составляющие теплоемкостей прямо про-
порциональны минимальной мольной доле (
r
i
)
min
соответствующего
компонента системы и при (
r
i
)
min
→
0
становятся малыми по сравне-
нию с аддитивными частями
μC
адд
V
=
N
X
i
=1
r
i
μC
V i
и
μC
адд
p
=
N
X
i
=1
r
i
μC
pi
.
Теплоемкость достигает максимальных значений в области темпе-
ратур
T T
эф
, когда реакция протекает с максимальной эффектив-
ностью и мольные доли реагирующих веществ одного порядка, т.е.
r
i
ˉ
r
1
/N
. Тогда, в соответствии с выражениями (10), для оценки
(
μC
реак
V
)
max
справедлива формула
(
μC
реак
V
)
max
≈
R
0
N
N
P
i
=1
ν
2
i
Δ ˜
U
1
R
0
T
эф
!
2
.
96
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 3
