Решение задачи: Что характеризует политермический режим?

Вот решение задачи, оформленное так, чтобы было удобно переписать в тетрадь школьнику: Вопрос 11: Что характеризует политермический режим работы аппарата? Выберите один ответ: 1. реакция в реакторе идет с поглощением тепла 2. тепло реакции расходуется на теплообмен с окружающей средой и изменение температуры реакционной смеси 3. реакция в реакторе идет с выделением тепла 4. тепло реакции компенсируется теплообменом с окружающей средой --- Решение: Для понимания политермического режима работы аппарата, давайте разберем основные термины, связанные с тепловыми режимами химических реакторов: 1. Изотермический режим: Это режим, при котором температура реакционной смеси поддерживается постоянной на протяжении всего процесса. Это достигается за счет эффективного теплообмена с окружающей средой или специальными системами охлаждения/нагрева, которые полностью компенсируют тепловой эффект реакции. 2. Адиабатический режим: Это режим, при котором отсутствует теплообмен между реакционной смесью и окружающей средой. В этом случае вся теплота, выделяющаяся или поглощающаяся в ходе реакции, приводит к изменению температуры реакционной смеси. Если реакция экзотермическая (выделяет тепло), температура будет расти; если эндотермическая (поглощает тепло), температура будет падать. 3. Политермический (или неизотермический) режим: Это наиболее общий и часто встречающийся режим работы реактора. В этом режиме температура реакционной смеси изменяется в процессе реакции. Это происходит потому, что тепловой эффект реакции (выделение или поглощение тепла) не полностью компенсируется теплообменом с окружающей средой. Часть тепла реакции расходуется на изменение температуры самой реакционной смеси, а часть может быть передана или получена от окружающей среды. Теперь проанализируем предложенные варианты: * 1. "реакция в реакторе идет с поглощением тепла" — это характеристика эндотермической реакции, но не режима работы аппарата. Политермический режим может быть как для эндотермических, так и для экзотермических реакций. * 2. "тепло реакции расходуется на теплообмен с окружающей средой и изменение температуры реакционной смеси" — это точно описывает политермический режим. Тепловой баланс в таком реакторе учитывает как теплообмен, так и изменение внутренней энергии (температуры) системы. * 3. "реакция в реакторе идет с выделением тепла" — это характеристика экзотермической реакции, но не режима работы аппарата. * 4. "тепло реакции компенсируется теплообменом с окружающей средой" — это описание изотермического режима, где температура поддерживается постоянной. В политермическом режиме компенсация не полная, и температура меняется. --- Ответ: Правильный ответ: 2. тепло реакции расходуется на теплообмен с окружающей средой и изменение температуры реакционной смеси.