Microsoft PowerPoint PhuongTrinhVP KHAÛO SAÙT ÑOÄNG HOÏC PHAÛN ÖÙNG 1) Ñaët vaán ñeà 2) Thöïc hieän baèng Excel 3) ÖÙng duïng trong coâng ngheä Hoaù – Thöïc phaåm 4) Baøi taäp KHAÛO SAÙT ÑOÄNG HOÏC PH[.]
KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG 1) Đặt vấn đề 2) Thực Excel 3) Ứng dụng công nghệ Hoá – Thực phẩm 4) Bài tập KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG Đặt vấn đề Khảo sát động học: 1) Xác định tham số động học: bậc số tốc độ; 2) Xác định biến thiên nồng độ theo thời gian phản ứng; 3) Xác định thời gian cần để đạt biến thiên đó; KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG Đặt vấn đề Khảo sát động học phản ứng đơn giản daïng: A dC A kC d CH3CHO CH4 + CO N2 + 3H2 2NH3 B n A 1, RC H O kCCH CHO R kCN C , 25 H2 C 1, NH KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG Đặt vấn đề Khảo sát động học phản ứng đơn giản dạng: A dC A kC d B n A CH3COCH3 + HCN (CH3)3COHON R k1CHCN CCH 3COCH k1CCH 2 COHON (C2H5)2O C2H6 + CH3CHO R kCC2 H 5OC2 H CH3OH + CH3CHOHCOOH CH3CHOHCOH5 + H2O R kCCH 3OH CCH 3CHOHCOOH KHAÛO SÁT ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG Đặt vấn đề Khảo sát động học phản ứng đơn giản dạng: A Phương trình động học: dC A kC d B n A Bài toán động học cần giải là: Bài toán thuận: xác định số tốc độ bậc phản ứng Bài toán ngược: Xác định phụ thuộc nồng độ vào thời gian phản ứng để xác định: a) Nồng độ sau tiến hành phản ứng với thời gian ; b) Thời gian cần tiến hành để giảm nồng độ từ CA0 xuống CA; KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG Đặt vấn đề Khảo sát động học phản ứng đơn giản dạng: A Phương trình động học: dC A kC d n A Bài toán động học: cần giải phương trình hệ phương trình vi phân dạng: toán Cosi toán biên B BÀI TOÁN COSI Bài tốn Cơsi gì? Giải phương trình vi phân thường điều kiện bổ xung cho khơng q điểm Bài tốn Cơsi gồm nhiều dạng: -Với phương trình vi phân thường; -Với phương tình vi phân bậc cao; -Với hệ phương trình vi phân thường; BÀI TOÁN COSI •Bài tốn Cơsi phương trình vi phân cấp có dạng: Tìm hàm y = y(x) thỏa mãn phương trình: y ' f x, y với điều kiện giới hạn y(x0) = y0; •Bài tốn Cơsi phương trình vi phân cấp có dạng: Tìm hàm y = y(x) nghiệm phương trình: y'' f x, y, y' với hai điều kiện bổ xung y(x0) = y0; y’(x0) = z0; •Bài tốn Cơsi hệ phương trình vi phân cấp cho dạng: ' y Tìm nghiệm y = y(x) z = z(x) hệ phương trình: f x, y , z ' z g x, y, z với điều kiện bổ xung: y x0 y z x0 z Đặt vấn đề: ' (1) •Cho phương trình vi phân thường bậc 1: y f x, y •Khoảng biến thiên biến x x0 , xn với bước h, điều kiện đầu: y x0 y0 • (2) •Cần tìm nghiệm dạng bảng tính giá trị gần đúng: • y1, y2, … , yn x 1, x2, … , xn Các điểm xi = x0 + i.h gọi nút lưới h bước lưới < h < … Đặt vấn đề: Có nhiều phương pháp giải toán Cosi: - Chuỗi Taylor; - Phương pháp Euler; - Euler cải tiến; - Phương pháp Runge-Kutta; Phương pháp Runge-Kutta hay dùng ký thuật: -Đơn giản -Độ xác cao •Có thể thực Excel Phương pháp Runge-Kutta: •Ví dụ: Xây dựng phụ thuộc nồng độc chất theo thời gian: • AB •Mô tả bởi: R = kCnA •Với k = 1,85.103 1/s; n = 0,43; CA0 = 1,5 kmol/m3 Phương pháp Runge-Kutta: •Mô tả bởi: R = kCnA •Với k = 1,85.103 1/s; n = 0,43; CA0 = 1,5 kmol/m3 Phương pháp Runge-Kutta: •Mô tả bởi: R = kCnA •Với k = 1,85.103 1/s; n = 0,43; CA0 = 1,5 kmol/m3 Phương pháp Runge-Kutta: Hãy xác định: -Bậc phản ứng biết: C, ; -Hằng số tốc độ biết: C, ; -Thời gian biết: C; -Nồng độ biết ; Xác định số tốc độ neáu bieát: C, ; k t, s 40 1,85 1,5 1,4130205 1,95 1,5 1,4083827 1,65 1,5 1,4223159 1,55 1,5 1,4269734 1,45 1,5 1,4316374 1,35 1,5 1,436308 1,25 1,5 1,4409852 80 1,3282845 1,3192591 1,3464147 1,3555195 1,3646506 1,373808 1,3829918 120 1,2458115 1,2326521 1,2723103 1,2856496 1,2990486 1,3125073 1,3260257 160 1,1656219 1,1485859 1,200017 1,2173755 1,2348412 1,2524137 1,2700929 200 1,0877371 1,0670857 1,1295495 1,1507095 1,1720382 1,1935351 1,2151998 240 1,0121796 0,9881781 1,0609235 1,0856643 1,11065 1,1358798 1,1613528 280 0,9389728 0,911891 0,9941552 1,0222532 1,0506873 1,0794561 1,1085586 320 0,8681416 0,8382543 0,9292616 0,96049 0,9921611 1,0242731 1,0568239 360 0,7997124 0,7672992 0,8662605 0,900389 0,9350831 0,9703397 1,006156 400 0,7337128 0,6990593 0,8051706 0,8419656 0,8794653 0,9176656 0,9565621 440 0,6701724 0,6335702 0,7460115 0,7852353 0,8253203 0,8662605 0,9080501 480 0,6091225 0,57087 0,6888041 0,730215 0,7726613 0,8161348 0,8606276 520 0,5505968 0,5109999 0,6335702 0,6769221 0,7215021 0,7672992 0,814303 560 0,4946311 0,454004 0,5803331 0,625375 0,6718571 0,7197649 0,7690848 600 0,4412642 0,3999304 0,5291174 0,5755932 0,6237415 0,6735436 0,7249819 640 0,3905381 0,3488315 0,4799496 0,5275973 0,5771713 0,6286476 0,6820035 680 0,3424983 0,3007648 0,4328578 0,4814092 0,5321634 0,5850896 0,6401593 720 0,2971947 0,2557941 0,3878722 0,4370523 0,4887357 0,5428834 0,5994594 760 0,2546823 0,2139904 0,3450256 0,3945516 0,4469071 0,502043 0,5599145 800 0,2150221 0,1754342 0,3043531 0,3539338 0,4066977 0,4625836 0,5215354 840 0,1782827 0,1402171 0,2658935 0,3152278 0,3681292 0,424521 0,4843341 880 0,1445419 0,1084461 0,229689 0,278465 0,3312246 0,3878722 0,4483226 920 0,1138894 0,0802479 0,1957864 0,2436793 0,2960087 0,3526552 0,4135139 960 0,0864304 0,0557776 0,1642377 0,2109081 0,2625083 0,3188891 0,3799218 1000 0,0622914 0,0352319 0,1351019 0,1801926 0,2307525 0,2865947 0,3475608 1040 0,0416295 0,018877 0,1084459 0,1515787 0,2007731 0,255794 0,3164462 1080 0,0246495 0,0071154 0,0843474 0,125118 0,1726052 0,226511 0,2865947 1120 0,0116398 #NUM! 0,0628986 0,1008693 0,1462875 0,1987719 0,2580237 1160 0,0030891 #NUM! 0,0442112 0,0789004 0,1218635 0,1726052 0,2307525 1200 #NUM! #NUM! 0,0284265 0,0592917 0,0993823 0,1480422 0,2048013 1240 #NUM! #NUM! 0,0157328 0,0421399 0,0789004 0,1251179 0,1801925 1280 #NUM! #NUM! 0,0064088 0,0275666 0,0604837 0,1038715 0,1569504 1320 #NUM! #NUM! 0,0010589 0,0157321 0,0442109 0,0843472 0,1351018 1360 #NUM! #NUM! #NUM! 0,0068684 0,0301789 0,0665963 0,1146761 0,0014096 1400 #NUM! #NUM! #NUM! 1440 #NUM! #NUM! #NUM! 0,0185124 0,0506786 0,0957065 #NUM! 0,0093827 0,036666 0,0782304 0,0030616 1480 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 0,0246475 0,0622908 1520 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 0,0147387 0,0479375 1560 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 0,0071015 0,0352302 1600 #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! #NUM! 0,0020043 0,0242419 Xác định số tốc độ biết: C, ; 1,6 1,4 1,2 0,8 0,6 0,4 0,2 0 500 1000 1500 2000 2500