Релаксация по Бенсону: защита от стрессов. Расслабляющая терапия в сенсорной комнате Прогнозирование энтальпий образования

Йога

По определению Философского энциклопедического словаря, йога – одно из шести основных ортодоксальных (брахманских) направлений индийской мысли, выработавшие целый ряд (комплекс) приемов для достижения особого духовного состояния (слово «йога» означает связь, соединение, осознание двух в одном, участие, порядок, глубокое размышление, созерцание). Создателем так называемой йоги, автором первого и наиболее авторитетного руководства по философии «йоги – йоги-сутры», или «Патанджали-сутры», – является Патанджали (II век до н.э.). Он был врачом и стремился использовать практику и философию йоги для лечения, рассматривал йогу как путь к устранению страдания и факторов, его вызывающих. Патанджали-йога – это «систематические усилия, употребляемые для достижения совершенства посредством контроля над различными элементами человеческой природы – физическими и психологическими».

Д. Неру характеризовал йогу как «экспериментальную систему влияния на физическую основу человека и развития таким образом некоторых восприятий и способностей контролировать разум».

Согласно философии йоги, человек обязан стремиться к здоровью, ибо быть здоровым – не эгоистическое стремление, а долг перед окружающими. Особо ценной представляется направленность йоги не столько на устранение вредных факторов окружающей среды, сколько на развитие внутренней сопротивляемости. Для развития внутренней сопротивляемости и совершенствования человека рекомендуется два основных направления упражнений. Первое – выработка правильных реакций на внешние раздражители, то есть реакций, соответствующих законам природы, этическим и гигиеническим принципам поведения человека. Второе – владение телом, восстановление функций нервно-мышечной систем, развитие естественных процессов ликвидации болезней.

«Хатха-йога» ставит целью совершенствование телесного организма, освобождая его от склонности к усталости и приостанавливая его тенденцию к разрушению и старению», пишет С.Радха-кришнан.

Практика йоги включает пять последовательных ступеней. Первая ступень требует исполнения пяти внешних заповедей: не убивать, не лгать, не смущаться, блюсти целомудрие, не желать богатства. Вторая ступень – пяти внутренних заповедей: очищение, скромность, умеренность, декламация очищающих изречений и смирение. Третья ступень посвящена разнообразным асанам (позам), в которых человек «застывает» и пребывает длительное время. Четвертая ступень – Пранаяма (контроль за дыханием). (Третья и четвертая ступени используются в лечебных целях.) Пятая ступень – удаление чувств от чувственных объектов», обучение сосредоточению.

Важно подчеркнуть, что асаны следует выполнять без усилий, избегая неприятных ощущений. «Положение тела в асанах должно быть устойчивым и приятным – говорит Патанджали. Если вашей гибкости не хватает, чтобы принять нужную позу, ограничьтесь тем, что удается без усилий, вызывает ощущение удобства. Сохраняйте позу лишь до тех пор, пока не возникнет неприятных ощущений. Со временем гибкость и продолжительность пребывания в позе без всяких усилий увеличатся. Не следует принуждать себя, добиваться «точной» позы насильственным путем.

Медитация. В Философском энциклопедическом словаре понятие «медитация» (от латинского слова медитацио – размышляю) определяется как умственное действие, направленное на приведение психики человека в состояние углубленной сосредоточенности. В психологическом аспекте медитация предполагает устранение эмоциональных «крайностей» и значительное снижение реактивности. Телесное состояние медитирующего характеризуется при этом расслабленностью, а его умонастроение – приподнятостью и некоторой отрешенностью (от внешних объектов и внутренних переживаний). Методики медитации различаются выбором технических приемов и последовательностью ступеней достижения уравновешенности ума и безмятежности психики.

Герман Гессе, главной проблемой в творчестве которого неизменно была душевная жизнь человека, его внутреннее самосуществование, считал, что медитация (названная им «гигиеной души») необходима для достижения чувства гармонии и сопричастности к миру.

В 60-е годы XX столетия медитация приобретает широкое распространение в США – благодаря деятельности индийского физика Махараши Махеш Йоги, создавшего методику так называемой «трансцендентальной медитации» (ТМ), облегчив и приспособив для «западного человека» технику йоги. Эта медитация широко применяется в США и здоровыми людьми (существуют специальные центры по обучению медитации), и в клиниках для ликвидации нервного напряжения, бессонницы и тревоги, и при лечении наркомании и алкоголизма. Согласно опубликованным данным, в городах, где широко применяется медитация, снижается уровень алкоголизма и преступности. Популярность медитации продолжает расти.

Медитация – это, прежде всего, эффективное средство для создания расслабленного, восстанавливающего состояния, противоположного состоянию повышенных энергетических трат при стрессе. «Цель и результат медитации – не познание, как его понимает наша западная духовность, но сдвиг в сознании; это техника, высшая цель которой – чистая гармония, одновременное и равноценное использование логического и интуитивного мышления. «...Если мы, люди Запада, для начала хоть немного научимся медитации, она приведет нас к совсем другим результатам, нежели индийцев. Она окажется для нас не опиумом, но тем углубленным самопознанием, которое было первым и самым святым требованием для учебников греческих мудрецов», – писал Герман Гессе, который познакомился с медитацией в Индии и практиковал ее после возвращения в Европу.

Целительный эффект медитации (как показало ее применение в клиниках) вовсе не требует обязательного достижения особых состояний сознания: они возникают далеко не у каждого и не при каждом медитировании. Даже в древних индусских текстах указывалось, что попытка достижения особого состояния сознания гораздо важнее, чем действительное его достижение. Самозанятие медитацией означает движение к улучшению здоровья, к более естественной полноценной жизни. И эта сосредоточенная ежедневная направленность на выздоровление обязательно скажется! Иначе говоря, сама по себе техника медитации обладает лечебным действием. Дж. Эверли и Р. Розенфельд, авторы книги «Стресс: природа и лечение», пишут, что самая трудная задача при использовании медитации как лечебного средства заключается в устранении мистических, культовых и религиозных наслоений, окружающих это чрезвычайно ценное терапевтическое средство.

Какие психические явления возникают во время медитации?

Прежде всего, непередаваемость ощущений: переживания необычные, не имеют точных определений. Как правило, отмечается хорошее настроение – спокойствие, умиротворенность или даже то ощущение единства с миром, «океаническое чувство», которое древние называли союзом микрокосмоса (человека) с макрокосмосом (Вселенной). Восприятие реальности обостряется и пронизывается ощущением смысла всего существующего. Возникает изменение пространственно-временных отношений, появляется диалектичность мышления: то, что обыденному сознанию казалось несовместимым, невозможным, парадоксальным, воспринимается как понятное, приемлемое и естественное. Не следует думать, что эти состояния легко можно вызвать – стоит только захотеть и заняться медитацией. Возникнуть они могут лишь сами по себе, а не в результате активных наших стараний и напряжений. «Самопонукание» только снизит целебное воздействие и помешает достижению более глубоких изменений.

Напоминает ли это вдохновение? Долгая работа в ожидании, в поисках вдохновения приносит свои плоды, даже если вдохновение и не приходит. Оно может прийти и без стараний, как неожиданный удар. Но, судя по биографиям выдающихся людей, которых оно часто посещало, вдохновению предшествовали, его сопровождали труд, старания, стремления. Не является ли медитация одним из путей к вдохновению?..

Аутотренинг. Иоганн Генрих Шульц, берлинский невропатолог, опубликовал свою монографию «Аутогенная тренировка – сосредоточенное расслабление» в 1932 году, за четыре года до первой статьи Ганса Селье о стрессе. В какой-то степени можно утверждать, что лекарство от стресса было предложено раньше, чем был поставлен диагноз.

Еще в первом издании книги Шульц писал, что по своей внутренней сути аутогенная тренировка направлена на перестройку сознания человека. Как совпадают эти слова, написанные в 30-е годы в Европе, с поисковым бумом «особых состояний сознания», охватившим Америку 70-х годов под влиянием практик медитации, принесенных с Востока!.. Да и сам Шульц отмечал, что аутотренинг имеет много общего с йогой.

По мнению Шульца, аутотренинг подходит больше людям интеллектуального типа – особенно если у них есть некоторый запас упорства. Подобно йоге, аутогенная тренировка имеет высшую и низшую ступени. Начинается аутотренинг с обучения расслаблению мышц – пока не появится чувство тяжести. После этого занятия по овладению сердечно-сосудистой системой: достигается умение вызывать чувство тепла (или холода), изменяя кровоток и теплоотдачу. Затем – влияние на вегетативную нервную и костно-суставную системы. Овладение высшей ступенью аутотренинга дает возможность вызывать особое состояние сознания.

Эти краткие сведения даются, чтобы читатели могли предпринять попытку найти группу для занятий аутотренингом под врачебным контролем или же методические руководства для самостоятельных занятий.

Немного об истории ее создания. В 70-е годы прошлого столетия довольно широко начали проводиться исследования, касающиеся управления человеком своими физиологическими реакциями с помощью обратной связи. Оказалось, что, если человек получает информацию, обратную связь – о своем пульсе, давлении, температуре и т.п., он может произвольно изменять эти показатели 39 . Когда попытались понять, как же это человеку удается, обнаружилось, что основным приемом становится воображение обстоятельств, меняющих состояние (покоя, удовольствия – если надо добиться, например, снижения частоты пульса, беспокойства, раздражения, тревоги – если необходимо повысить частоту пульса).

У Бенсона возникла мысль: нельзя ли научиться снижать кровяное давление, частоту пульса без обратной связи (ведь для этого требуется специальная аппаратура, дорогостоящая и не всегда доступная) – с помощью особого состояния сознания? Он обратился к существующим способам изменения состояния сознания. Они оказались разными. В поисках «высших форм сознания одни стремились сразу к полному отдыху, расслаблению тела и спокойному состоянию ума, другие начинали с чрезвычайно интенсивных нагрузок, а третьи – с максимальной концентрации внимания на дыхании или каком-то внешнем предмете.

Прежде всего, Бенсон решил исследовать физиологические эффекты упоминавшейся выше трансцендентальной медитации (ТМ). Исследования Бенсона показали: после непродолжительной медитации потребление кислорода снижается на 20%, тогда как во время сна такое снижение возникает только через 4 – 5 часов. Кровяное давление при этом не понижается, а вот пульс и дыхание становятся реже. Однако когда провели тщательное исследование влияния ТМ на людей с исходно повышенным давлением, обнаружилось, что после некоторого периода регулярной медитации давление понижается до нормы (правда, исходное повышение у участников эксперимента было небольшим). Когда занятия медитацией прекращали, давление вновь повышалось.

Бенсон проанализировал традиционные требования к чтению молитвы в разных религиях (правила сосредоточения на молитве, особенности дыхания, оговариваемые в религиозных текстах), а также некоторые поэтические тексты, особым образом воздействующие на читателя или слушателя, и пришел к следующему выводу. Почти во всех культурах можно выделить некоторые общие элементы, которые обыденного типа мышления, помогают создавать «особое» состояние сознания, которое сопровождается теми же реакциями, что и ТМ. Думаем, что не стоит окружать это состояние ореолом таинственности: «особым» оно является лишь потому, что мы обычно его не испытываем.

«Наше обычное мышление, – считает Бенсон, – как правило, связано с событиями вне нас. В силу постоянной озабоченности, находясь в плену своих эмоциональных привязанностей, установок, обычаев, мы постоянно сосредотачиваем мысли на внешних факторах. Любая попытка изменить эту направленность сознания обусловливает изменение привычных психических процессов».

До недавнего времени изучались только психические переживания при таком «отключении» от внешнего мира и различные толкования их содержания. В последнее 30-летие стали так же интенсивно исследоваться физиологические и биохимические реакции, сопровождающие это состояние.

Регулярное пребывание в состоянии релаксации может являться антистрессовым механизмом – защитой от стрессов и их вредных последствий. Это состояние может вызываться как с помощью медитации, так и другими способами: аутотренингом, последовательной релаксакцией, гипнозом.

В существующих техниках медитации Бенсон выделил 4 основных элемента:

1. Спокойная обстановка.

2. Объект сосредоточения. Им может быть слово, звук, ощущение (например, инструктор каждому «дает» индивидуальное слово для медитации – мантру). Это слово не следует никому сообщать. Действенным является и последовательное сосредоточение на ощущениях напряжения и расслабления мышц, на вдохе и выдохе.

3. Пассивное отношение. Освобожденность разума от мыслей, целей, опустошенность без напряжения («позволить» потоку мыслей «плыть мимо»).

Основываясь на этих элементах, Бенсон сформулировал свою инструкцию релаксации, не требующей ни руководителя, ни каких-то особых тренировок:

1. Сядьте спокойно, в удобной позе.

2. Закройте глаза.

3. Расслабьте все мышцы, начиная с мышц ног и кончая мышцами лица. Сохраняйте состояние расслабленности.

4. Дышите через нос. Осознайте свое дыхание. После выдоха произносите про себя слово «один». Например, «вдох... выдох – «один», вдох... выдох – «один», и т.д. Дышите легко и естественно.

5. Сохраняйте принятую позу от 10 до 20 минут. Вы можете открыть глаза, чтобы посмотреть на часы, но не тревожась при этом. Когда вы закончите, посидите несколько минут – сначала с закрытыми, а потом с открытыми глазами. Не вставайте еще несколько минут.

6. Не беспокойтесь о том, насколько успешно и глубоко вы достигаете релаксации, не мучайтесь и не напрягайтесь – позвольте возникать релаксации в своем темпе. Когда вы отвлекаетесь, не останавливаясь на отвлечении и возвращаясь к повторению слова «один», то постепенно, по мере повторения, релаксация будет возникать легче. Применяйте эту технику 1-2 раза в сутки в любое время – но не ранее чем через 2 часа после еды.

Ощущения во время релаксации, по Бенсону, у разных людей различны. Большинство испытывали чувство покоя и расслабления. У немногих отмечались экстатические чувства, возникало ощущение удовольствия, отдыха, хорошего самочувствия. У некоторых не возникло никаких ощущений. Независимо от этого у всех обнаружено снижение потребления кислорода.

Вместо слова «один» можно повторять любое другое. Можно также менять по своему усмотрению отдельные компоненты описанной техники релаксации. Так, одни люди нуждаются в полной тишине, другие практикуют релаксацию в транспорте. Некоторые стремятся практиковать релаксацию в одно и то же время в определенном месте. Это не обязательно. Поначалу, пока практика «вхождения» в релаксацию не станет систематической, можно завести специальный календарь и отмечать в нем каждое занятие. Со временем такая надобность отпадет и релаксация станет привычкой, потребностью.

Некоторые применяют описанную технику перед сном, лежа в постели, чтобы заснуть. Известны случаи, когда таким образом удавалось прекращать прием снотворных. «Однако, – подчеркивает Бенсон засыпание и сон – это не то же самое, что релаксация». Он рассматривает регулярную релаксацию как необходимый момент «компенсации» непрерывных оборонительных реакций, возникающих в ответ на стрессы. Снижение тревожности, повышение бодрости и энергии, улучшение внимания и сосредоточенности, более успешное решение жизненных проблем и творческие удачи и тому подобные положительные сдвиги отмечаются у людей, применяющих ежедневную релаксацию по методу Бенсона.

Релаксация – это отключение мозга от внешнего мира и «озабоченности», от мыслей о прошлом и настоящем. Она (как считает Бенсон) дает возможность «услышать разлаженные внутренние системы, «отрегулировать их и восстановить равновесие.

«Было бы полезно, – отмечает Бенсон, – введение в современную культуру ежедневной утренней релаксации (с помощью любой техники) вместо утреннего кофе». Кстати, Дж. Кеннеди предпочитал потратить те 10 минут, когда его сотрудники пили кофе, на расслабление.

Постоянное применение релаксации (1-2 раза в день в течение нескольких месяцев) приводит к тому, что уменьшается степень напряжения в стрессовых ситуациях, заметен «общий сдвиг в сторону спокойствия». Нередко очевидны и более глубокие изменения, человек становится в большей степени хозяином своей судьбы: появляются адекватное отношение к окружающей реальности и к самому себе, уверенность в своих силах, повышается ответственность за собственную жизнь.

ВВЕДЕНИЕ

o Энтальпия образования

o Прогнозирование энтальпии образования

o Прогнозирование органических соединений методом Бенсона по атомам с их первым окружением

o Некоторые многовалентные группы метода Бенсона для идеально-газового состояния

o Групповые составляющие для расчета идеально-газовых свойств по Бенсону

o Циклоалканы

o Ацетиленовые углеводороды

o Ароматические углеводороды

Наилучшее решение вопросов разработки процессов химической технологии и аппаратуры для их проведения возможно лишь при наличии надежной информации по физико-химическим и термодинамическим свойствам химических соединений. Подобная информация часто составляет от 50 до 90% исходных данных при проектировании.

Для практики предпочтительными являются экспериментальные данные. На протяжении многих лет собрано и обработано огромное количество таких данных. Эти сведения имеются в многочисленных компиляциях и справочниках. В некоторых из них приводятся все известные в настоящее время значения термодинамических и физико-химических характеристик и дается их критический анализ. В других содержатся только рекомендованные авторами величины, часто являющиеся либо средними значениями, либо результатом статистической обработки всего массива накопленных сведений. Однако быстрый прогресс технологии и вовлечение в сферу деятельности все большего количества новых веществ и материалов обусловливают значительный разрыв между потребностью в данных и их наличием. Определение же экспериментальных величин в широких параметрах состояния и составов часто бывает затруднительным, а иногда и просто невозможным.

По этой причине инженер зачастую вынужден полагаться на разнообразные методы расчета и прогнозирования свойств веществ. Следует иметь в виду, что термины “расчет” и “прогноз” час то используются как синонимы, хотя второй из них несет в себе честное признание того факта, что результат может быть правильным только отчасти. Расчеты же могут основываться на теории, на корреляции экспериментальных значений или на комбинации того и другого.

Энтальпия образования (enthalpyofformation) является основным свойством, используемым при решении многих теоретических и практических задач. Знание энтальпий образования реагентов позволяет вычислить тепловые эффекты интересующих реакций, что необходимо при оценке адиабатического перепада температур в зоне реакции, формировании требований к конструкции реактора и технологическим особенностям химического процесса. Энтальпии образования веществ необходимы при выполнении количественного термодинамического анализа процессов, определении теоретической степени конверсии реагентов, выборе условий проведения химического превращения и т.п. Качество выполненного термодинамического анализа во многом зависит от надежности сведений по энтальпиям образования веществ.

Единицами измерения энтальпии являются кДж/моль и Дж/моль. В справочной литературе прежних лет энтальпии образования часто представлены в ккал/моль (1 кал = 4,184 Дж, 1 ккал = 4,184 кДж).

Энтальпия образования (

) соединения в узком смысле есть стандартное изменение энтальпии в реакции образования данного вещества из элементов или простых веществ. Простыми веществами являются химические элементы, находящиеся при рассматриваемой температуре в их естественном фазовом и химическом состояниях.

В качестве стандартного состояния вещества выбирается такое его состояние, при котором это вещество устойчиво при стандартном давлении, равном 1 атм (101325 Па). Конденсированное состояние вещества является стандартным вплоть до тех температур, при которых давление его насыщенного пара достигает 1 атм. Выше этих температур в качестве стандартного выбирается состояние идеального газа.

Для простых веществ, участвующих в формировании молекул большинства органических соединений, стандартным состоянием при 298,15 К является:

· для углерода - графит;

· для водорода, кислорода, азота, фтора и хлора - идеальный двухатомный газ;

· для брома - двухатомная жидкость;

· для иода и серы - кристаллическое состояние, двухатомное и одноатомное соответственно.

Абсолютные значения энтальпий не могут быть определены, поскольку они включают абсолютные значения внутренней энергии. Необходимость определения энтальпий образования соединений потребовала достижения международного соглашения, по которому были приняты равными нулю значения

элементов и простых веществ, находящихся в стандартном состоянии.

Величина и знак

веществ со сложным строением молекул могут быть различными. Объясняется это следующим. Образование вещества из свободных атомов всегда сопровождается выделением энергии, полученных при этом веществ отрицательна. Однако при образовании вещества из простых веществ, состоящих из двухатомных молекул (H 2 , О 2 , N 2 , Cl 2 и пр.) или находящихся в конденсированном состоянии (углерод, бром и т.п.), некоторое количество энергии требуется для разрыва связей в молекулах этих простых веществ или для перевода их в газообразное состояние. В результате этого энтальпия образования может быть и положительной, и отрицательной, и равной нулю величиной.

В общем случае значение и знак

не дают оснований для каких-либо утверждений относительно термодинамической стабильности вещества, так как она зависит не только от энтальпийной, но и от энтропийной составляющей изменения свободной энергии при образовании этого вещества. Тем не менее, для сопоставления термодинамической стабильности представителей одной гомологической группы или соединений с близким строением молекул может быть достаточно информативным, в первом приближении, анализ их энтальпий образования. В этом случае вещество, имеющее меньшее значение энтальпии образования, обладает большей термодинамической стабильностью.

Для большинства соединений реакции их образования из простых веществ не могут быть осуществлены на практике. Основным источником фактической информации об энтальпиях образования органических соединений являются экспериментальные данные по энтальпиям их сгорания (

), полученные калориметрическим методом. Накопленные к настоящему времени и рекомендуемые значения и содержатся в компиляциях . До настоящего времени справочные сведения об были представлены исключительно калориметрическими данными. Современные эмпирические методы прогнозирования также базируются только на калориметрических данных. При этом следует отметить, что информация, уникальная по спектру задействованных веществ, объему выполненных исследований и точности полученных термодинамических характеристик, содержится в результатах изучения химического равновесия. На наш взгляд, эффективное использование этих сведений позволит существенно расширить прогностические возможности методов массовых расчетов органических веществ.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭнтальпиЙ образования

Основные методы прогнозирования энтальпий образования органических соединений относятся к

, то есть характеризуют свойство вещества, находящегося в состоянии идеального газа при давлении 1 атм. и температуре 298,15 К, которую часто называют стандартной. Среди методов массовых расчетов особого внимания заслуживают методы молекулярной механики и аддитивные методы (лат. additio - прибавление). Большинство полуэмпирических методов не обеспечивает требуемого качества прогноза. Неэмпирические методы не дают прямого выхода на энтальпии образования веществ и к тому же до сих пор являются малодоступными для расчета свойств органических веществ со сложным строением молекул.

В группе методов молекулярной механики нами накоплен значительный опыт по использованию метода ММХ (на базе силового поля Эллинджера). Метод хорошо зарекомендовал себя в приложении к

алканов. Однако уже для ароматических соединений его целесообразно использовать не для расчета энтальпий образования, а для оценки эффектов взаимодействия заместителей в молекуле, т.е. для разностей энтальпий образования изомеров. Для большинства галогенорганических, кислород-, азот- и серосодержащих соединений метод дает смещенные оценки . Тем не менее, этот метод следует применять во всех случаях для экспрессной оценки свойства. Как и любой другой метод, он требует подкрепления результатов сведениями, полученными другим методом прогнозирования. Метод молекулярной механики имеет прекрасный интерфейс и исключительно результативен как источник информации о строении молекул и их геометрических параметрах.

Теплоемкость

Теплоемкость есть свойство вещества, характеризующее отношение количества тепла, сообщенного этому веществу, к вызванному им изменению температуры. Согласно более строгому определению, теплоемкость - термодинамическая величина, определяемая выражением

где - количество теплоты, сообщенное системе и вызвавшее изменение ее температуры на.

Знание теплоемкости необходимо для выполнения самых разнообразных расчетов, например, при расчете тепловых балансов, при проектировании всевозможной теплообменной аппаратуры и реакторов, при расчете химического равновесия и пр. Знание температурной зависимости теплоемкости необходимо при определении энтропии вещества, изучение теплоемкости вещества несет важную информацию о строении его молекул и пр.

При практических расчетах используются следующие понятия:

средняя теплоемкость - это отношение конечных разностей;

истинная теплоемкость - это отношение бесконечно малых величин;

теплоемкость при постоянном объеме - соответствует процессу подвода тепла при постоянном объеме, когда не совершается работа расширения и количество тепла соответствует изменению внутренней энергии

теплоемкость при постоянном давлении

соответствует процессу подвода тепла при постоянном давлении, когда повышение температуры приводит к изменению объема и, таким образом, одновременно совершается некоторая работа расширения. Поскольку при изобарическом нагревании часть тепла помимо увеличения внутренней энергии идет на работу расширения, то.

Для идеального газа

где R - газовая постоянная.

На величину теплоемкости влияет природа вещества. Так, газы со сходным строением молекул имеют близкие значения теплоемкостей. С усложнением строения молекул теплоемкость, как правило, возрастает. Повышение температуры также обычно приводит к росту теплоемкости. Температурную зависимость теплоемкости нельзя получить на основе законов термодинамики, ее определяют опытным путем. Зависимость теплоемкости от температуры имеет достаточно сложный вид, для описания ее в относительно узком интервале температур в большинстве случаев используют степенные уравнения вида

Значения коэффициентов этих уравнений для многих веществ можно найти в .

Влияние температуры на теплоемкость жидкости меньше, чем на теплоемкость газов. Теплоемкость твердых тел при низких температурах резко уменьшается и стремится к нулю при приближении температуры к абсолютному нулю.

Теплоемкость многоатомных газов, находящихся под небольшими давлениями, практически зависит только от температуры (у одноатомных, идеальных газов она постоянна). Теплоемкость реальных газов меняется и с температурой, и с давлением, причем с повышением температуры эффект воздействия давления уменьшается. Влияние давления велико вблизи кривой насыщения, в сверхкритической и особенно в критической области, так как в критической точке значение C v проходит через максимум, а C p стремится к бесконечности. Влиянием давления на теплоемкость твердых тел можно пренебречь. Теплоемкость жидкостей с давлением меняется незначительно; только вблизи кривой насыщения и более всего в критической области влияние давления становится существенным.

Экспериментальное определение теплоемкости обычно проводят при постоянном давлении, и потому в справочной литературе чаще приводятся значения C р. В практике химических расчетов также чаще используются теплоемкости при постоянном давлении, поэтому в “Пособии” нами рассмотрены методы их прогнозирования. Ниже приведены методы прогнозирования теплоемкости при постоянном давлении, равном стандартному (1 физическая атмосфера) - .

При оценочных расчетах можно считать, что для большинства жидкостей их удельная теплоемкость лежит в пределах от 1,7 Дж/(гК) до 2,5 Дж/(гК). Исключение составляют H 2 O и NH 3 , для которых удельная теплоемкость равна примерно 4 Дж/(гК), а также многие галогенпроизводные органических соединений, для которых удельная теплоемкость составляет 0,6-1,5 Дж/(гК). Теплоемкость насыщенного пара при сравнительно небольших давлениях можно принять равной 2/3 от теплоемкости жидкости. Теплоемкость веществ, находящихся в твердом состоянии (при температурах не очень низких), можно считать примерно в 2 раза большей теплоемкости того же вещества в газообразном состоянии.

3.1. Расчет теплоемкости органических веществ

методом Бенсона

В табл. 1.2 приведены значения групповых вкладов для расчета теплоемкостей веществ, находящихся в состоянии идеального газа, при температурах, кратных 100 К. Расчет при указанных температурах выполняется аналогично прогнозированию энтальпии образования и энтропии соединений путем суммирования парциальных вкладов схемы Бенсона и введением соответствующих поправок. В отличие от энтропии при расчете теплоемкости веществ используются только те поправки, которые приведены в табл. 1.2. При расчете теплоемкости следует иметь в виду, что таблица Бенсона составлена таким образом, что для каждого из парциальных вкладов в соседних столбцах корректной является линейная интерполяция. Последний прием используется при вычислении теплоемкостей веществ, находящихся при температурах, которые не кратны 100 К.

Расчет теплоемкости методом Бенсона иллюстрируется примером 3.1.

1. Рассчитываются теплоемкости при заданных температурах. Результаты расчета для 300, 400, 500, 600 и 800 К приведены в табл. 3.1.

Температурная зависимость теплоемкости имеет нелинейный характер и иллюстрируется рис. 3.1. Там же дан вид аппроксимирующего уравнения. Из рисунка видно, что принятым в таблицах Бенсона температурным диапазонам, действительно, свойственен близкий к линейному вид для температурных зависимостей теплоемкости.

2. Вычисляется теплоемкость при заданных температурах.

= (228,7-174,25)/10025+174,25 = 187,9 Дж/(мольК);

0,0003325 2 +0,7339325-17,615 = 189,2 Дж/(мольК);

Расхождение в оценках: (189,2-187,9)/187,9100 = 0,7 % отн.

= (277,15-228,7)/10087,5+228,7 = 271,1 Дж/(мольК);

0,0003487,5 2 +0,7339487,5-17,615 = 268,9 Дж/(мольК);

Расхождение в оценках: -0,8 % отн.

= (374,63-315,16)/200180+315,16 = 368,7 Дж/(мольК);

0,0003780 2 + 0,7339780-17,615 = 372,3 Дж/(мольК).

Расхождение в оценках: 1 % отн.

Таблица 3.1

Тип атома

или группы

Теплоемкость в Дж/(моль·К) при температуре, К

Парц. вклад

Рис. 3.1. Температурная зависимость идеально-газовой теплоемкости изобутилбензола

Таким образом, прогнозирование теплоемкости при температурах, которые не кратны 100 К, может практически с равным успехом осуществляться как линейной интерполяцией “соседних” значений теплоемкостей при температурах, кратных 100 К, так и на основе аппроксимирующего их уравнения.

3.2. Теплоемкость органических веществ,

находящихся при повышенных давлениях

Экспериментальные сведения о теплоемкости при высоких давлениях являются ограниченными. Поэтому прогнозирование теплоемкости оказывается неизбежным в большинстве практических расчетов. Поскольку речь идет о свойстве веществ в реальном состоянии, методы прогнозирования основаны на принципе соответственных состояний. При массовых расчетах широко используется подход, основанный на разложении Питцера, которое для теплоемкости принимает вид

где w - ацентрический фактор,

Поправка к теплоемкости на давление, характеризующая поведение простого вещества,

Функция отклонения в поведении рассматриваемого вещества от поведения простого вещества,

Идеально-газовая теплоемкость вещества при рассматриваемой температуре,

Искомая теплоемкость,

R - газовая постоянная, равная 8,31441 Дж/(мольК), или 1,98725 кал/(мольК).

Значения и представлены в таблицах Ли-Кеслера (табл. 3.2-3.3) как функции приведенной температуры и давления. Таблицы Ли-Кеслера составлены на основе уравнения состояния Бенедикта-Уэбба-Рубина с соблюдением общепринятых принципов, т.е. между любыми соседними значениями в столбцах или строках таблицы корректной является линейная интерполяция. В таблицах область, лежащая выше линии бинодали (в таблицах это жирная ломаная линия), принадлежит жидкому состоянию вещества, ниже - газообразному состоянию.

Расчет теплоемкости иллюстрируется примером 3.2.

Пример 3.2

Рассчитать теплоемкость () изобутилбензола при давлении, изменяющемся от 0,31 до 150 атм, и при температурах 325,0, 487,5 и 780,0 К. Дать графическую зависимость изотерм и выполнить их анализ. Указать фазовые состояния изобутилбензола при рассматриваемых параметрах. Критические температура, давление и ацентрический фактор изобутилбензола равны: 650 К, 31 атм и 0,378.

Таблица 3.2

состояния Ли-Кеслера

Изотермические изменения теплоемкости, рассчитанные по уравнению

Значения для простого вещества

Таблица 3.3

состояния Ли-Кеслера

1. Рассчитываются приведенные температуры:

325/650 =0,50; = 487,5/650 =0,75; = 780/650 =1,20.

2. При полученных приведенных температурах и значениях приведенных давлений таблиц Ли-Кеслера вычисляются значения. Необходимые для расчета величины получены в примере 3.1. Для и = 0,01 имеем:

187,9 + 8,31441(3,006+0,37813,111) = 254,1 Дж/(мольК).

Фрагмент результатов расчета приведен в табл. 3.4 и 3.5, где жирным шрифтом выделены сведения, относящиеся к жидкому состоянию изобутилбензола.

3. Зависимость теплоемкости от давления при избранных температурах приведена на рис. 3.2. Характер полученных графических зависимостей различен для изотерм, принадлежащих жидкому и газообразному состояниям вещества. Теплоемкость жидкости мало зависит от давления, что очевидно. Теплоемкость газа в закритической области возрастает с увеличением давления до некоторого уровня, а затем начинает падать, т.е. зависимость носит экстремальный характер. Для докритической изотермы резкое изменение теплоемкости происходит при изменении фазового состояния вещества.

Рис. 3.2. Зависимость теплоемкости изобутилбензола от давления при 325, 487,5 и 780 К

Таблица 3.4

	при приведенном давлении,	при приведенном давлении,

Таблица 3.5

	Дж/(мольК), при давлении, атм

Подобные документы

Энтальпия образования. Прогнозирование энтальпии образования. Прогнозирование органических соединений методом Бенсона по атомам с их первым окружением. Алканы. Групповые составляющие для расчета идеально-газовых свойств по Бенсону. Циклоалканы. Алкены.

курсовая работа , добавлен 17.01.2009

Прогнозирование энтропий органических соединений при повышенной температуре. Зависимость идеально-газовой энтропии окиси этилена от температуры. Расчет изотермических изменений энтропии. Состояния Ли-Кеслера. Графическая зависимость изотерм и их анализ.

реферат , добавлен 17.01.2009

Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений. Таблица Бенсона – парциальные вклады. Циклогексановый цикл для энтропии и теплоемкости. Рассчет ацентрического фактора. Критические температура и давление. Изотермические изменения энтальпии.

курсовая работа , добавлен 04.01.2009

Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений. Вычисления методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения. Вычисление критической температуры, давления, критического объема, ацентрического фактора. Фазовое состояние компонента.

курсовая работа , добавлен 21.02.2009

Прогнозирование энтальпий образования органических веществ. Уравнения Кирхгофа. Изотермические изменения энтальпии. Величины теплоемкостей. Таблицы Ли-Кеслера. Зависимость энтальпии образования циклогексана от давления при избранных температурах.

реферат , добавлен 17.01.2009

Реакции ионного обменного разложения веществ водой. Использование качественных реактивов на крахмал, на белок и на глюкозу. Гидролиз сложных эфиров, белков, аденозинтрифосфорной кислоты. Условия гидролиза органических веществ пищи в организме человека.

разработка урока , добавлен 07.12.2013

Метод Бенсона при расчете и прогнозировании энтропии органического вещества. Симметрия, атомарные связи углеродных молекул и их классы. Параметры аддитивных схем и проблематика точности для различных свойств молекул алканов в методе Татевского.

реферат , добавлен 17.01.2009

Характеристика адсорбционных методов. Расчет изотермы адсорбции молекулярно-растворенных органических веществ на активных углях. Методы выбора и контроля адсорбентов для очистки воды. Влияние ионизации и ассоциации молекул в растворе на их адсорбцию.

курсовая работа , добавлен 17.08.2009

Определение состава продуктов полного сгорания газа. Расчет адиабатной температуры горения газовой смеси при постоянном объеме и при постоянном давлении. Кинетические константы реакции самовоспламенения природного газа. Предел воспламенения газовой смеси.

курсовая работа , добавлен 19.02.2014

Изучение теоретических основ методов осаждения органических и неорганических лекарственных веществ. Анализ особенностей взаимодействия лекарственных веществ с индикаторами в методах осаждения. Индикационные способы определения конечной точки титрования.

В материале, посвященном стрессу и его воздействию на человеческий организм («Народ болеет, потому что со стрессом бороться не умеет », опубликован в рубрике «БОЛЯЧКА »), я пообещала рассказать о релаксации по методу Бенсона. Выполняю свое обещание. Правда, этот материал я решила поместить в рубрику «СЕРДЦЕ МОЕ». И вот почему.

Любые сильные эмоции, будь то гнев, страх или раздражение пагубно действуют практически на все органы и системы человеческого организма. Однако первый удар на себя принимает сердечно-сосудистая система. И мгновенно реагирует на внешние раздражители: у кого-то сердце забьется в бешеном ритме, а у кого-то артериальное давление зашкалит. Это потом уже, когда многочисленные и не израсходованные стрессы накопятся в организме, наслоятся друг на друга, тогда и почки сядут, и печень загнется. Но первым пострадает сердце.

Более того, уже точно установлено, что причиной гипертонической болезни чаще являются именно негативные эмоции, если от них не избавиться вовремя. В общем, пришла пора, и я бы сказала - давно уже назрела, вводить в нашу повседневную жизнь релаксацию. Так же, как когда-то мы вводили в режим дня утреннюю гимнастику.

Вариантов релаксации много: это и аутотренинг, это и йога, и медитация. Но мне милее релаксация по методу Бенсона. Она проста до неприличия. Когда впервые узнаешь ее принципы, кажется, что все это несерьезно. Что такая «ерунда» вряд ли поможет. Но это первое впечатление ошибочно. Релаксация по методу Бенсона помогает. Да еще как помогает!

После проведенных исследований, оказалась, что буквально после первого же занятия релаксирования потребление кислорода в организме снижается на 20%. То же самое происходит во сне, но только после 4-5 часов ночного отдыха. Представляете, какая разница? За 10-20 минут релаксации организм отдохнет так же, как за половину ночного сна.

Во время занятий релаксирования значительно снижается пульс. А теперь самое главное - метод Бенсона снижает артериальное давление. Правда, одним занятием здесь не обойдешься. Придется релаксировать постоянно, поскольку замечено, что если бросить это дело, то давление снова возвращается.

Вас замучила гипертония, а вы не большой любитель принимать пилюли? Вот вам, пожалуйста, безлекарственный метод лечения давления - метод Бенсона.

Итак, релаксация по методу Бенсона.

Прежде чем начинать занятия, необходимо осознать, понять и принять четыре важных момента.

Во-первых, очень важно выбрать обстановку для занятий. Она должна быть спокойной, чтобы никакие посторонние звуки, движения и прочие колебания не отвлекали вашего внимания.

Во-вторых, необходимо подобрать для релаксации так называемый «объект сосредоточения». Это может быть какой-то звук, например, щелканье метронома или монотонная капель из-под крана и тому подобное. Для этой же цели подойдет какое-нибудь слово, только совершенно нейтральное, экспрессивно не окрашенное. Например, какая-нибудь цифра. Мне нравится «пять». Ее и возьмем для примера. Слово «мама» тоже нейтральное. Но вряд ли подойдет, если оно будет рождать у вас образ конкретного человека. Во время релаксации мысли о маме вам не понадобятся.

Кстати, и в йоге наставник обязательно дает своему ученику индивидуальное слово для медитации, оно называется мантра. Слово это заветное, никому не должно быть известным.

В-третьих, очень важно во время релаксации привести себя в состояние полной отрешенности от всего суетного. Нужно забыть и жену-мегеру, и мужа-подлеца, и начальника-самодура, и соседа-козла. Просто выбросить все это из головы. И весь поток мыслей должен проплывать мимо вашего сознания. То есть, нужна полная отрешенность, опустошенность - и никакого напряжения. Ведь релаксация - это и есть отключение мозга от внешнего мира, от мыслей о настоящем или будущем, от забот и тревог.

В-четвертых, важно правильно принять позу для релаксации. Она должна быть максимально удобной, позволяющей полностью расслабиться. Можно сидеть, лежать, кто умеет - принять «позу лотоса». Главное, чтобы было комфортно.

Ну а теперь приступаем к занятию.

Сначала усаживаемся поудобнее в кресле, на стуле или где захочется. Закрываем глаза.

Начинаем расслаблять все мышцы. Причем начинаем с ног и постепенно передвигаемся вверх к мышцам лица. В этом расслабленном состоянии нужно продержаться все занятие.

А теперь начинаем дышать носом. Понятное дело, что дышать мы и не прекращали, но теперь будем это делать иначе - начнем замечать свое дыхание, сосредотачиваемся на нем, начинаем ощущать, как мы дышим. В этом нам и поможет заветное слово. Выглядит это так: делаете вдох, потом выдох и говорите «пять», потом опять вдох-выдох и слово «пять». И так далее. Все делаем спокойно, расслабленно, отрешенно… но не засыпаем! Собственно, в этом заключается все действо релаксации по методу Бенсона - мы просто дышим и ощущаем свое дыхание.

Но это еще не конец. Нужно правильно выходить из этого состояния. После 10-20 минут расслабления нужно еще немного посидеть сначала с закрытыми, а потом с открытыми глазами. Ну а потом можно вставать, и куда-то там бежать, и вновь окунаться в суетность бытия.

И еще один важный момент. Ни в коем случае не думайте о том, насколько хорошо и правильно вы все сделали. Пусть качество релаксации нарастает в присущем вам темпе. У кого-то полная релаксация наступит через неделю, а у кого-то через месяц - это не главное. Просто расслабляйтесь, отрешайтесь ото всего мира, отдыхайте. Постепенно полная релаксация будет наступать быстрее. Даже если придется отвлечься, то, возвращаясь к занятию, при очередном повторении слова «пять» у вас сразу же и очень легко возникнет релаксация.

Специалисты рекомендуют проводить занятия 2 раза в день по 10-20 минут. В какое время - значения не имеет. Важно только не на полный желудок, а лишь спустя 2 часа после еды. И еще один совет: если у вас тяжелая, монотонная работа - разбейте ее на части методом релаксации. И жизнь сразу покажется легче и прекраснее.

Теперь понимаете, почему метод релаксации по Бенсону мне так понравился? Все очень просто. Так просто, что не нужен никакой учитель, тренер или наставник, как в аутотренинге или в йоге. Все запросто можно делать самому. Можно даже запросто, как мечтал Бенсон: «Ввести в современную культуру ежедневную утреннюю релаксацию… вместо утреннего кофе».

Если прозаниматься релаксацией несколько месяцев, произойдут удивительные изменения. Человек в общем становится значительно спокойнее, обиды и невзгоды воспринимает не так бурно и обостренно, как раньше, он уже более устойчив к стрессовым ситуациям, а некоторые вообще становятся хозяевами своей судьбы.

Выяснять отношения на кухне с помощью половника, тарелок и сковородок - это тоже способ релаксации. А метод Бенсона лучше.

Постоянное использование релаксации, в течение нескольких месяцев, способствует уменьшению степени напряжения в различных стрессовых ситуациях, человек становится более спокоен и устойчив к раздражительным факторам. Также у человека появляется адекватное отношение к окружающей его реальности, уверенность в своих силах, способность легче переносить и бороться со стрессами повседневной жизни.

Релаксация - это состояние, при котором мозг отключается от внешнего мира беспокойства, от всего прошлого и настоящего. Бенсон считал, что такая процедура позволяет прислушаться ко всем противоречиям внутренней системы, а также помогает исправить их.

По мнению Бенсона, мы направляем внимание на внешние факторы, из-за постоянной озабоченности, из-за того, что даем себе определенные установки и создаем обычаи, зависим от своих эмоциональных привязанностей, поэтому наше мышление, связано с событиями, происходящих вне нас. Изменение такой направленности сознания, сопровождает изменение привычных психических процессов.

Частое пребывание в состоянии релаксации является защитой от стрессов и их неполезных последствий. Такое состояние вызывается с помощью медитации, а также другими способами, например, аутотренингом или гипнозом.

Бенсон в техниках медитации выделил 4 основных элемента:

1. Тихая обстановка, некоторые люди используют релаксацию в транспорте, но для начала, Вас ничто не должно беспокоить.
2. Объект, на котором вы можете сосредоточиться. Для этого подходит слово, звук, ощущение. Также действенным будет последовательно сосредоточиться на ощущении, сначала напряжения, а потом расслабления мышц, на вдохе и выдохе.
3. Пассивное отношение. Отвлеченность разума от различных мыслей, целей, нужно позволить течению мыслей проходить мимо.
4. Комфортная поза. Главное - это возможность расслабиться и комфорт, рекомендуется сидячая поза.

Опираясь на эти элементы, Бенсон создал свою инструкцию релаксации, которую можно освоить самому:

1. Вам нужно сесть в удобную для Вас позу и успокоиться.
2. После того, как Ваши мысли успокоились, закройте глаза.
3. Постарайтесь расслабить все мышцы, для этого начинайте с мышц ног и кончайте мышцами лица. При этом, сохраняя состояние расслабленности.
4. Дышать нужно через нос. Старайтесь осознать свое дыхание. Дышите легко и естественно. После выдоха нужно произнести про себя слово "один" или любое другое.
5. Находитесь в такой позе от 10 до 20 минут. Если Вам нужно посмотреть на часы, откройте глаза, но, при этом. После того, как Вы закончите, нужно с закрытыми глазами посидеть несколько минут, а потом откройте их, сохраняя туже позу, посидите еще несколько минут. Не стоит вставать резко, старайтесь отходить от состояния релаксации.
6. Не нужно беспокоиться о том, насколько хорошо Вы достигаете состояния релаксации - позвольте нарабатывать такое состояние постепенно, тогда релаксация будет возникать более естественно.

Эту технику можно применять 1-2 раза в сутки, когда Вам больше нравится - но только через 2 часа после еды. Она позволяет прислушаться к внутренним противоречиям и привести их в состояние спокойствия, а также избавиться от стресса и вернуть душевное равновесие.