0 svar
23 visningar
naytte Online 8021 – Moderator
Postad: Igår 21:07 Redigerad: Igår 21:11

Vad är den mest allmänna definitionen av reaktionshastigheten r?

Hej!

Jag håller på att läsa en kurs i kemisk reaktionsteknik och en sak jag nyligen har börjat fundera på och som jag inte blir riktigt klok på är hur man definierar reaktionshastigheten rr analytiskt för ett system som är inhomogent.

För ett homogent system där vi kan tillskriva hela systemet en omsatsvariabel ξ\xi kan vi ganska oproblematiskt definiera reaktionshastigheten rr analytiskt som

r1Vdξdt\displaystyle r \equiv \frac{1}{V} \frac{d\xi}{dt}

Om ett species AA med stökiometriskt tal νA\nu_A då ingår i reaktionen kan vi enkelt uttrycka hur mycket AA som genereras per tidsenhet i systemet som

dNAdt=νArV\displaystyle \frac{dN_A}{dt} = \nu_A rV

Antagandet är alltså att hela systemet befinner sig i global termodynamisk jämvikt så att reaktionshastigheten är lika stor överallt.

Emellertid arbetar man ofta med system som endast befinner sig i lokal termodynamisk jämvikt. Då blir reaktionshastigheten istället ett skalärfält r=r(x,t)r=r(\mathbf{x}, t) som är definierat i varje punkt av rummet. Vi kan då approximera (om vi bortser från diffusion) hur mycket av species AA som genereras i en infinitesimal volym dVdV enligt

dN˙A=νArx,tdV\displaystyle d\dot{N}_A = \nu_A r\left(\mathbf{x},t\right)dV

Så att genereringen ges av

NAt=νAVrx,tdV\displaystyle \frac{\partial N_A}{\partial t}=\nu_A\iiint_ V r\left(\mathbf{x},t\right)dV

Jag blir dock inte riktigt klok på hur man ska definiera reaktionshastigheten rr analytiskt i detta fall. I fallet med global jämvikt kan vi enkelt definiera det genom den globala omsatsvariablen ξ\xi, men någon sådan går såvitt jag förstår inte ens att definiera för ett fall som detta.

Har ni några bra förslag?

Svara
Close