Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра технології неорганічних речовин

та загальної хімічної технології

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до розрахункової роботи З ДИСЦИПЛІНИ

Методологія наукових досліджень

на тему «Обробка на ПК експериментальних даних»

Результат захисту _______ балів.

Дата _______

Керівник: __________/доц. Концевой А.Л./ підпис посада, прізвище

Виконавець: Студентка групи ХН -82 __________/Олійник А.К./ підпис прізвище

Київ 2011

Хіміко-технологічний факультет НТУУ „КПІ”

Кафедра технології неорганічних речовин та загальної хімічної технології

Завдання на розрахункову роботу з дисципліни „Методологія наукових досліджень”

студентка гр. ХН-82

__________________________________________________

^{прізвище, ім’я, по батькові}

1. Тема РР Обробка на ПК експериментальних даних

2. Вихідні дані і зміст РР

А Розрахунок кінетичних параметрів хімічної реакції в потоці газу ­ – варіант А1

Б Розрахунок кінетичних параметрів топохімічної реакції – варіант Б3.

В Розрахунок регресійної моделі за результатами дробового експерименту – варіант В3.

Термін подання РР до захисту 17 листопада 2011 р.

Дата видачі завдання 14 жовтня 2011 р.

Керівник _________/Концевой А.Л./

^{підпис П.І.Б.}

Завдання прийняв до виконання _____________

^підпис

Основна частина

Виконуються завдання А1, Б3, В3; номер варіанту N = 15.

А Розрахунок кінетичних параметрів хімічної реакції в потоці газу

Для кінетичного рівняння , що описує перебіг реакції А + В  продукти, визначити сумарний порядок реакції , порядки реакції за компонентами (n_A, n_B) та константу швидкості k за даними, що одержані на проточній установці ідеального витиснення. Вихідні дані наведені у таблиці А1.

Таблиця А1 – Залежність ступеня перетворення х від часу (с)

№	Концентраційні параметри			Ступінь перетворення х (частка)
				0,2		0,3		0,4		0,5		0,6		0,7
			Час, с
1	0,2	1,5	0,034		0,056		0,081		0,111		0,148		0,194
2	0,5	1,5	0,014		0,022		0,032		0,044		0,059		0,078
3	0,2	2,5	0,012		0,018		0,025		0,033		0,042		0,052

Графіки залежностей ступеня перетворення від часу для всіх трьох випадків наведено на рисунку А1.

Проводимо розрахунок швидкості реакції для трьох кривих в точках з Х=0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 (остання точка не враховується як ненадійна). Для цього використовуємо програму кафедри ТНР та ЗХТ “Расчет скоростиVBA.xls”, апроксимацію залежності проводимо поліномом третього степеня. Результати розрахунків наведено у таблиці А2.

Рисунок А1 – Графіки залежностей .

Таблиця А2 – Результати розрахунку швидкості реакції

№	Час	Степінь перетворення	Степінь перетворення розрахункова	Відносне відхилення	Швидкість у даній точці
Залежність №1 (С = 0,2; b = 1,5)
1	0,034	0,2	0,1998	0,1	4,8987
2	0,056	0,3	0,3006	-0,2	4,2806
3	0,081	0,4	0,3997	0,075	3,6607
4	0,111	0,5	0,4998	0,04	3,0325
5	0,148	0,6	0,6003	-0,05	2,4315
Залежність №2 (С = 0,5; b = 1,5)
1	0,014	0,2	0,2008	-0,4	13,1141
2	0,022	0,3	0,2982	0,6	11,2754
3	0,032	0,4	0,4008	-0,2	9,3085
4	0,044	0,5	0,5007	-0,14	7,4346
5	0,059	0,6	0,5993	0,1167	5,8381
Залежність №1 (С = 0,2; b = 2,5)
1	0,012	0,2	0,2003	-0,15	17,5663
2	0,018	0,3	0,2993	0,2333	15,4774
3	0,025	0,4	0,4003	-0,075	13,457
4	0,033	0,5	0,5005	-0,1	11,6974
5	0,042	0,6	0,5995	0,0833	10,4183

Проводимо розрахунок кінетичних параметрів реакції, використовуючи програму кафедри ТНР та ЗХТ “Расчет кинет парамmodVBA.xls”. Отримуємо наступні результати:

k = 15,7978 с^-1;

n_A = 0,0107 ≈ 0;

n_B = 2,0222 ≈ 2;

n = 2,0329 ≈ 2.

Кінетичне рівняння набуває вигляду:

Розраховуємо значення k у точці Х = 0,4 для трьох кривих:

При точних значеннях порядків:

Розраховуємо значення k у точці Х = 0,4 для трьох кривих, знаючи значення швидкості у точці: