Как видно из приведенных уравнений, при тепловом расчете реактора необходимо обязательно знать энтальпии реакций, энтальпии фазовых переходов компонентов и теплоемкости компонентов.

Если отсутствует табличное значение, то энтальпию реакции можно определить по стандартным энтальпиям образования или сгорания компонентов в соответствии с законом Гесса. Para la reacción de la

стандартная энтальпия реакции, рассчитанная по энтальпиям образования, igual

Соответственно по энтальпиям сгорания

Значения стандартных энтальпий образования и сгорания можно найти в справочниках физико-химических величин. Значение энтальпии реакции при температуре реакции определяется уравнением

donde Con_Pi – мольная теплоемкость i-del componente;

T₀– “стандартная” температура;

T– расчетная температура.

Энтальпии компонентов можно рассчитать, используя энтальпии фазовых переходов и температурные зависимости теплоемкостей фаз. При условии задания уровня отсчета T_cобщая формула при этом будет иметь вид

Индекс «пл» относится к температуре и энтальпии плавления, «кип» - к температуре и энтальпии кипения; «т», «ж» и «г» – соответственно к твердому телу, жидкости и газу. Температурные зависимости теплоемкостей для многих веществ можно найти в справочниках физико-химических величин, где они выражаются формулами:

Если в данном температурном интервале в указанных уравнениях не окажется коэффициентов, то можно взять среднее значение теплоемкости, полученное из таблиц, или же рассчитанное по эмпирическим зависимостям.

Эмпирические зависимости расчета теплоемкости зависят от фазового состояния вещества. Так мольную теплоемкость металлов и других кристаллических веществ можно ориентировочно рассчитать по правилу Дюлонга и Пти, которое предполагает, что каждый атом соединения вносит в молекулу долю теплоемкости, равную примерно 26 J/(la polilla·A). Поэтому расчет удельной теплоемкости соединения можно провести по формуле

donde n– число атомов в молекуле;

M – молекулярная масса соединения, kg/mol.

Теплоемкость многих твердых веществ – величина аддитивная и примерно равна сумме атомных теплоемкостей (правило Коппа):

donde n_i – число атомов данного вида;

Con_i – атомная теплоемкость, выбираемая из таблицы 9.7.

Вопрос о расчете теплоемкости некристаллических твердых соединений пока еще не решен, хотя с достаточно высокой ошибкой ее можно определить по правилу Коппа.

Мольная теплоемкость идеальных газов при обычной температуре и давлении выражается соотношениями, приведенными в табл. 9.8).

Tabla 9.7. Атомные составляющие теплоемкости твердых веществ

Атом	Составляющая, J/(la polilla·A)	Атом	Составляющая, J/(la polilla·A)
C	7,53	F	20,92
H	9,62	P	23,0
O	16,74	Be	15,9
S	22,59	N	11,3
B	11,72	Другие атомы	25,92-26,78
Si	20,08

Tabla 9.8. Мольные теплоемкости идеальных газов

Вид газа	CV	CP	Вид газа	CV	CP
одноатомный	1,5R	2,5R	многоатомный	3R	4R
двухатомный	2,5R	3,5R

Aquí C_V y C_P – теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении, en consecuencia, y R – универсальная газовая постоянная, igual 8,314 J/(la polilla·A).

Ориентировочное значение удельной теплоемкости в Дж/(kg·A) можно получить из следующих формул:

donde n – число атомов в молекуле;

M –молярная масса соединения, kg/mol.

Зависимость теплоемкости газов и парогазовых смесей от давления и температуры ориентировочно определяется по формуле

donde C_P=1 – теплоемкость при атмосферном давлении, J/(la polilla·A);

p- приведенное избыточное давление газа,

P – избыточное давление газа, Pa;

P_kr – критическое давление газа, Pa;

t - приведенная температура газа,

T – температура газа, A;

T_kr – критическая температура газа.

Теплоемкость газовых и парогазовых смесей можно приближенно определить из выражения

dondex_i – молярная или объемная доля компонента в смеси.

Ejemplo 9.7. Определить теплоемкость азота при температуре 50 ºС и абсолютном давлении 20 Mpa.

La solución: По литературным данным для азота критическая температура равна 125,9 A, критическое давление – 3,285 Mpa, молярная масса – 0,028 kg/mol. Определим изобарную теплоемкость при обычной температуре и атмосферном давлении

Приведенная температура равна

Приведенное избыточное давление

Entonces

Или по удельной теплоемкости

Удельная теплоемкость подавляющего большинства жидкостей лежит в пределах 1600-2400 J/(la polilla·A), для большинства углеводородов этот параметр примерно равен 2100 J/(la polilla·A).

Ориентировочную оценку мольной теплоемкости жидкостей можно провести, используя правило Коппа, которое применимо для температуры
20 ºCon:

donde n_i– число атомов данного вида;

C_i – атомная теплоемкость, выбираемая из табл. 9.9.

Мольную теплоемкость жидкостей при 20 ºС можно вычислить по методу Джонсона-Хуанга:

donde a_i – атомная или групповая составляющие (cm. tabla. 9.9).

Tabla 9.9. Атомные составляющие теплоемкости жидкостей

Атом	Составляющая,J/(la polilla·A)	Атом	Составляющая,J/(la polilla·A)
C	11,72	Si	24,27
H	17,99	F	29,29
O	25,10	P	29,29
S	30,96	Другие атомы	33,5
B	19,66

Вторая формула Джонсона-Хуанга дает возможность получить температурную зависимость теплоемкости

Коэффициенты a, b, c y d представлены в табл. 9.10.

Ejemplo 9.8. Вычислить по методу Джонсона-Хуанга теплоемкость бензола (Con₆N₆) cuando 20 ºCon.

La solución: Бензол можно представить состоящим из шести групп =СН¾, entonces Con_P=6·22,6=135,6 Дж/(la polilla·A). Опытное табличное значение 136,2 J/(la polilla·A).

Tabla 9.10. Атомные и групповые составляющие метода Джонсона-Хуанга

Атом, группа	ai, J/(la polilla·A)	Атом, группа	ai, J/(la polilla·A)
H (в муравьиной кислоте и ее эфирах)	14,86	¾CH=	46,05
¾CH3	41,44	¾NH2	63,63
¾CH2-	26,37	¾Cl	36,00
= CH¾	22,60	¾Br	15,49
¾COOH	79,95	¾NO2	64,05
¾COO— (сложные эфиры)	60,70	¾O— (простые эфиры)	35,16
>C=O	61,53	¾S¾	44,37
¾CºN	58,19	¾C6H5	127,67

Важной характеристикой при тепловом расчете реакторов может являться энтальпия испарения. En el caso de, если нельзя найти ее табличное значение, ее можно рассчитать. Наиболее простым, но и не вполне точным методом является правило Трутона:

L_исп.к=87,9T_a,

donde L_исп.к– энтальпия испарения при температуре кипения, J/mol;

T_a– температура кипения, A.

Tabla 9.11. Расчет теплоемкости по методу Джонсона-Хуанга

Группа	a	b·102	c·104	d·106
¾CH3	1.787	9.138	-0.3612	0.00465
¾CH2¾	-0.779	9.389	-0.5287	0.01147
= CH2	2.771	7.409	-0.3659	0.00699
= CH¾	-1.000	6.961	-0.4420	0.01088
C6H5¾	-31.71	46.08	-3.0516	0.07539
ºCH	8.443	5.860	-0.4843	0.01473
¾CH=	-21.987	16.27	-1.8418	0.06367
½ ¾CH ½	-8.129	11.85	-0.9548	0.02767
¾CH2—C6H5	-8.945	10.35	-0.5002	0.00829
¾CH2—C5H4	-9.703	10.34	-0.5417	0.01076
½ ¾C¾ ½	-19.49	15.41	-1.4865	0.04111
>C=	-0.224	5.618	-0.4266	0.01143

Более точным является метод Джиаколоне:

,

где – T_kr y P_kr –критические температура (A) y la presión (Mpa).

Энтальпию плавления можно приближенно определить по формуле

L_PL=56,5T_PL,

donde L_PL – энтальпия плавления, J/mol;

T_PL – температура плавления, A.

Для органических соединений соотношение между энтальпиями испарения и плавления имеет вид L_PL " 0,356L_исп.к.