6.7. КРИТЕРИЙ ТЕПЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОМ ПРЕВРАЩЕНИИ ВЕЩЕСТВА
Все физико-химические превращения разделяются на гомогенные и гетерогенные. В первом случае превращение вещества происходит во всем рассматриваемом объеме, а во втором — только по поверхности раздела. Легко установить, что скорость превращения вещества при гомогенном процессе в несжимаемой жидкости
(6.7.1)
При этом плотность возникающего внутреннего распределенного источника тепла
(6.7.2)
где — теплота реакции. Подставляя это выражение в критерий получаем
(6.7.3)
Таким образом, безразмерное уравнение теплопроводности в потоке несжимаемой жидкости при гомогенной реакции имеет вид
(6.7.4)
или, выделяя критерий , можно записать
При гетерогенном превращении, когда реакция протекает на поверхностях раздела, тепловое взаимодействие реагирующих веществ определится уравнением (5.4.8). Приведя последнее к безразмерному виду и принимая во внимание, что , получаем
Из сопоставления уравнений (6.7.5) и (6.7.6) следует, что специфические особенности теплообмена при любом физико-химическом превращении характеризуются значением введенного в свое время автором критерия , представляющего собой отношение скрытой теплоты реакции к теплоте перегрева (переохлаждения) данной фазы .