Термодинамика фазового равновесия жидкость — пар в систе

Термодинамическая совместимость равновесных данных. Экспериментальные данные по фазовому равновесию жидкость-пар являются термодинамически совместимыми, если они удовлетворяют законам термодинамики равновесных систем, в частности для многокомпонентных смесей, уравнению [c.106]

Понятие основного структурного элемента базируется только на особенностях фазового равновесия жидкость — пар, г. е. на термодинамике равновесия гетерогенных систем, поэт )му указанные структурные элементы являются инвариантными относительно конструктивных и режимных параметров. Одчако в зависимости от конкретного режима определяющим становится тот или иной элемент [1]. В связи с этим основной задачей качественной термодинамической теории ректификационных процессов является выявление элементов, определяющих гот или иной режим ректификации. [c.14]

Образование комплексов с мочевиной рассматривают как обратимую химическую реакцию, к которой приложены законы термодинамики. К процессам кристаллизации комплексов мочевины не применимы диаграммы фазовых равновесий для систем твердое тело — жидкость. Было установлено, что в присутствии нескольких связываемых компонентов комплекс с мочевиной ведет себя как диное твердое вещество, а не как физическая смесь различных кристаллов, и это вещество можно рассматривать как аналог твердого раствора. [c.250]

Из элементарных курсов общей химии и физики известно, что вследствие сильно развитой межфазной поверхности гетерогенные дисперсные системы обладают большим избытком свободной поверхностной энергии и, следовательно, являются в принципе неустойчивыми. Позднее мы еще обсудим этот вопрос и покажем, что данное утверждение, которое во многих случаях не вызывает возражений, не настолько правильно, чтобы его абсолютизировать. Возникает вопрос, в какой мере законно применение термодинамических зависимостей к фазовым равновесиям в подобных системах. Гетерогенная дисперсная система может приобретать за счет замедляющих кинетику факторов известную устойчивость, позволяющую ей существовать в дисперсном состоянии достаточно долгое время. В течение этого времени вследствие молекулярного переноса (например, благодаря диффузии) устанавливается такое распределение ее компонентов в объеме и около межфазной поверхности, которое практически соответствует равновесию. Очевидно, что возникающее при этом состояние можно анализировать на основе соответствующих термодинамических представлений. В дальнейшем при рассмотрении вопроса об устойчивости лиофобных коллоидов мы увидим, что такая устойчивость действительно существует и именно этим объясняется широкое распространение подобных систем в природе и технике. Если какая-либо жидкость диспергирована в газе или п другой жидкости, то состояние относительного равновесия, о котором мы говорили выше, придает частицам термодинамически устойчивую форму — форму с наименьшей поверхностью, которая в простейшем случае является сферической. Не будем приводить других аргументов в пользу приложимости термодинамики равновесных систем к дисперсным гетерогенным системам и перейдем к рассмотрению самой термодинамики гетерогенных систем. [c.75]

Предлагаемая книга была задумана так, чтобы она могла служить и для ознакомления с предметом, с основами термодинамической теории фазовых равновесий и одновременно могла бы быть практическим руководством. В связи с этим в ней содержатся как основные, исходные положения термодинамики гетерогенных систем, так и рекомендации для реализации термодинамической теории в различных ее приложениях (методы расчета фазовых равновесий в многокомпонентных системах и методы проверки термодинамической согласованности экспериментальных данных о равновесии жидкость — пар). [c.3]

В заключение отметим, что рассмотренные положения термодинамики равновесия жидкость — пар образуют основу теории, которая приводит в настоящее время к многочисленным приложениям, описанным в литературе. В дальнейшем изложении внимание будет уделено менее известным вопросам, связывающим азеотропные свойства многокомпонентных систем, структурные закономерности диаграмм фазового равновесия и процессы разделения веществ. [c.22]

Уравнения (11,3) сами по себе выражают независимые условия баланса массы. Помимо этого при заданной температуре или давлении г/г являются функциями от Х, . .., Хп-и которые определяются условиями термодинамического равновесия между жидкостью и паром. Таким образом, в сочетании с условиями фазового равновесия уравнения (П,3) образуют динамическую систему дифференциальных уравнений для процесса открытого испарения. Решение системы уравнений в виде функций Xi = Xi t) выражает зависимость состава испаряющегося раствора от его количества и дает формулы, необходимые при расчетах процессов разделения, связанных с дистилляцией. Геометрической интерпретацией решений с истемы (П,3) могут служить траектории, расположенные в (и—1)-мерном концентрационном симплексе. Траектории системы (П,3) называются в термодинамике дистилля-ционными линиями. В целом диаграмма дистилляционных линий описывает процесс дистилляции растворов различного состава при заданном значении давления или температуры. [c.24]

Термодинамика систем газ — жидкость в той или иной степени отражена в [2814, 3997—4021]. В [4007] дана теория фазового равновесия в разбавленных растворах вблизи критической точки менее летучего компонента. Тройным и четверным системам посвящены работы [4022—4043] здесь в числе [c.44]

В монографии рассматриваются особенности фазового и объемного поведения систем с азеотропизмом (обширного класса растворов) при высоких давлениях, особенности критических кривых равновесия жидкость — газ для таких систем, их термодинамическое поведение в критической и закритической областях. Параллельно рассматривается термодинамика двойных растворов без азеотропов. [c.2]

А.Г. Морачевский, Б.П. Никольский, М.М. Шульц. Кандидатская диссертация Н.А. Смирновой (1961 г.) и труды в последующие 7 лет были посвящены проблемам термодинамики гетерогенных систем. Ею был сформулирован подход к изучению многокомпонентных, многофазных систем, позволивший существенно упростить их описание, получено обобщение правил Вревского на многофазные системы, предложено уравнение политермы взаимной растворимости жидкостей, выполнены прецизионные экспериментальные исследования фазовых равновесий. [c.164]

В книге рассмотрены основные положения строгой термодинамической теории фазового равновесия между жидкостью и паром, дана теория процессов открытого испарения и дистилляции. Большое внимание уделено термодинамико-топологическим структурным закономерностям диаграмм азеотропных смесей, описаны явления азеотропии и правила преобразования фазовых диаграмм. На основе различных моделей массообмена проанализированы процессы непрерывной и периодической ректификации, освещены специальные приемы ректификации, описаны типовые комплексы ректификационных систем, принципы и методика составления технологических схем ректификации. Приведены примеры расчетов эффективности ректификационных колонн и целых комплексов. [c.150]

Первухин O.K., Жаров В.Т. К термодинамике Фазового равновесия жидкость - пар в кинетических исследованиях химических процессов. - Вопросы термодинамики гетерогенных систем и теории поверхностных явлений. Вып.5. Сборник статей. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, I979, с.3-27. Ил. - 6,табл. - [c.220]

В предыдущих главах учебника были рассмотрены условия равновесия фаз в системах, где по крайней мере одна из фаз находится в твердом состоянии. Однако с практической точки зрения нас обычно интересуют характеристики не только состояний (описываемые термодинамическими соотношениями), но и процессов, связывающих эти состояния. При этом процессы в твердофазных материалах имеют ряд важных отличий от процессов в жидкостях или газах. Эти отличия связаны прежде всего с существенно (на несколько порядков) более низкой скоростью диффузии в твердых телах, что препятствует усреднению концентрации компонентов в системе и, таким образом, приводит к пространственной локализации протекающих процессов. Пространственная локализация в свою очередь приводит к тому, что в наблюдаемую кинетику процессов вносит вклад как удельная скорость процесса (или коэффициент диффузии), так и геометрия реакционной зоны. Такие определяемые геометрическими факторами особенности твердофазных процессов называют топохими-ческими. Кроме того, поскольку обсуждаемые превращения пространственно локализованы, их скорость может определяться как собственно процессами на границе раздела фаз реакционный контроль), так и скоростью подвода к этой границе какого-либо из компонентов или отвода продукта(ов) диффузионный контроль). Эти случаи для простых систем, для которых выполняются модельные предположения, могут быть идентифицированы в эксперименте по виду временной зависимости степени превращения. Еще одна особенность фазовых превращений в твердых телах связана с тем, что образование зародыша новой фазы в твердой матрице вызывает появление в последней упругих напряжений, энергия которых в ряде случаев должна учитываться при рассмотрении термодинамики этих превращений. [c.173]

Работы школы П. Р. Кричевского в основном посвящены фазовым равновесиям и объемному поведению растворов при высоких и сверхвысоких давлениях. Мы уже останавливались на некоторых из них — явление расслаивания в газовых растворах (стр. 50), практическое прекращение диффузии вблизи критической точки двойных систем (стр. 52). Здесь сошлемся на уже упоминавшуюся монографию [87161, в которой обобщены исследования в области термодинамики фазовых равновесий, а также на работы последних лет, посвященные изучению поведения разбавленных растворов в критической области. И. Р. Кричевский впервые показал, что разбавленные критические фазы характеризуются целььм рядом особенностей (для них не справедливы законы бесконечно разбавленных растворов, а значения некоторых параметров зависят от пути подхода к критической точке чистого растворителя). При этом надо также иметь в виду, что среди исследователей, занимавшихся проблемой фазовых равновесий, еще совсем недавно господствовало убеждение, что в системах жидкость — газ для жидкой фазы справедлив закон Генри, а для газовой фазы — закон Дальтона. Эти ошибочные взгляды долгое время препятствовали развитию термодинамики растворов [c.69]

В этой главе рассматриваются важнейшие положения термодинамики гетерогенных систем, которые составляют фундамент теории фазовых равновесий Бсех типов, в том числе и равновесий жидкость — пар. Мы с достаточной подробностью остановимся на формулировке принципа равновесия, на выводе и обсуждении условий равновесия и устойчивости, правиле фаз и особых случаях его применения, на некоторых других вопросах. Это представляется целесообразным, лоскольку почти все прикладные проблемы теории фазовых равновесий решаются на базе термодинамики, многие инженеры и исследователи постоянно пользуются приложениями термодинамики, но значительно меньше число специалистов, (орошо знающих ее исходные, фундаментальные положения. [c.5]

Впервые с единых методологических позиций современной физикс-хими-ческой термодинамики изложены методы описания равновесия пар жидкость, пар - жидкость - твердое тело и выпадения парафинов в системах, содержащих значительное количество неуглеводородных компонентов. Приведены методы расчета и алгоритмы, позволяющие моделировать фазовое состояние систем при- родных углеводородов в процессе разработки и эксплуатации залежей. [c.2]