Константы элементов металлургических систем

В практике металлургических расчетов используют значения термодинамических констант элементов, участвующих в многообразных реакциях, происходящих на различных стадиях металлургических процессов.

К основным термодинамическим константам элементов относятся:

- теплота атомизации элементов – это количествотеплоты, которое требуется для перехода элемента из стандартного кристаллического или газообразного молекулярного состояния в одноатомный газ;

- теплота испарения (теплота парообразования) – это количество теплоты, поглощаемое веществом при изотермическом испарении жидкости, равновесной со своим паром;

- энтропии кристаллических и газообразных одноатомных элементов;

- температуры плавления и кипения.

Установлено, что существует периодическая зависимость термодинамических констант, соответствующая в основном периодическому закону химических элементов.

Известны определенные соотношения между различными термодинамическими константами элементов. Например, максимальными энтропиями в газообразном состоянии обладают, как правило, элементы, имеющие максимальную энергию атомизации.

Установлены эмпирические зависимости между термодинамическими константами. Рассчитать энтропии S газов по молекулярному весу М можно для двухатомных газов по уравнению: ;

для трехатомных газов .

Эмпирическая связь между теплотой испарения L_исп и температурой кипения Т_кип при давлении 10⁵ Па (1 атм) может быть определена из соотношения

.

где R – универсальная газовая постоянная.

Зависимость энтальпии ΔН_пл. от температуры плавления Т_пл. устанавливает эмпирическое уравнение Дюлонга-Пти:

.