Основные понятия фазового равновесия

Основные понятия фазового равновесия. Фаза. Компонент. Степень свободы системы. Физически однородная часть системы называется фазой. Фаза может быть компактной (в форме монолитной части системы) и раздробленной (в форме отдельных обособленных частиц). Если система состоит из двух или большего числа фаз (гетерогенная система), то каждая фаза отделена от других фаз поверхностью раздела, при переходе через которую свойства изменяются срсачком — от свойств одной фазы до свойств другой фазы. Так как при небольших давлениях газы смешиваются между собой во всех отношениях, то газообразных фаз в системе может быть только одна, жидких же и твердых — сколько угодно. Например, смесь воды и бензола при наличии в сосуде двух слоев представляет собой систему из двух жидких фаз в системе [c.99]

Все химические и физико-химические процессы, протекающие в силикатных материалах при их синтезе и эксплуатации, подчиняются законам фазового равновесия. Фазовые равновесия — это такие равновесия в гетерогенных системах, при которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а осуществляются лишь переходы компонентов из одной фазы в другую. К основным понятиям фазового равновесия относятся система, фаза, компоненты и число компонентов. [c.45]

Качественная характеристика гетерогенных многофазных систем, в которых совершаются процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (фазовые переходы) дается правилом фаз Гиббса. Это правило основано на втором законе термодинамики и относится только к системам, находящимся в состоянии истинного равновесия , Основными понятиями правила фаз являются фазы, компонент и степень свободы. [c.162]

Основные понятия фазового равновесия [c.176]

Проведено совместное решение следующих уравнений оперативной линии процесса, основного уравнения массопередачи, взаимосвязи общего Kyv и частных коэффициентов массопередачи и yv кривой фазового равновесия (I). При решении использовано свойство рациональных дробей, что позволило применить к анализу процесса ректификации математический аппарат дроб-но-рациональных функций и комплексного переменного. В этой связи введены понятия характерного уравнения процесса ректификации (знаменатель дробно-рациональной функции) и полюсов процесса. Последние представляют собой корни характерного уравнения и могут быть вещественными и комплексными числами. Для простоты выкладок приняты следующие общепринятые допущения оперативная линия — прямая, частные коэффициенты не меняются по высоте. [c.188]

Основные понятия и определения. Теория процессов перегонки и ректификации покоится на сочетании термодинамического учения о парожидкостном фазовом равновесии с законами сохранения вещества и энергии, используемыми в форме уравнений материальных и тепловых балансов. Для строго дедуктивного термодинамического метода исследования явлений важное значение имеет точное определение ряда приведенных ниже основных понятий и терминов, широко используемых в теории и технических расчетах процессов перегонки и ректификации. [c.9]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ 100. Основные понятия [c.319]

Первоначально рассмотрим фазовое равновесие "жидкость-пар" в идеальных системах это проще и в то же время позволяет проследить основные тенденции и ввести ряд понятий, используемых при дальнейшем анализе. [c.973]

Настоящая книга не претендует на то, чтобы заменить какой-либо из существующих учебников, но предназначена подготовить учащегося к более строгому курсу, знакомя его с некоторыми из методов, которые особенно важны для химика. Для достижения этой цели при пояснении новых понятий, которые невозможно точно формулировать, не применяя строгой термодинамической аргументации, используются механические аналогии. Так, апример, представление о свободной энергии вводится на первых этапах изложения по аналогии с гравитационной потенциальной энергией и используется при рассмотрении фазовых равновесий, свойств растворов и химических равновесий. Основные свойства свободной энергии и химического потенциала формулируются без подробных доказательств, и изучающему предлагается принять ряд термодинамических соотнощений на веру. Вначале каждая проблема рассматривается тремя способами — через механическую аналогию, в графической и в алгебраической формах. При этом подчеркивается [c.10]

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]

Первая глава состоит из краткого введения, в котором рассмотрены свойства кристаллического состояния и основные понятия кристаллографии. В конце каждого раздела приведен краткий перечень избранной литературы для тех, кто хочет получить более подробные сведения по этому специальному вопросу. Гл. 2—8 посвящены областям применения процесса кристаллизации и его зависимости от свойств раствора и фазовых равновесий. Гл. 7 и 8 посвящены только промышленной кристаллизации и проблемам, связанным с получением кристаллов. В гл. 9 дано определение размеров и сортировка кристаллов, что так или иначе неизменно связано с производством кристаллических материалов. Кроме того, было составлено и включено в книгу несколько таблиц, в которых приведены данные о растворимости и теплотах растворения. [c.13]

Перенесение ряда закономерностей, выявленных для низкомолекулярных веществ, на высокомолекулярные соединения с учетом, конечно, специфики последних особенно справедливо для области фазовых равновесий, как это было ранее показано, в частности, для систем полимер — растворитель. Поэтому вполне оправданной, на наш взгляд, является первая, как бы вводная, глава настоящей монографии, в которой даются основные понятия о жидких кристаллах вообще на примере низкомолекулярных соединений. Эта глава служит кратким введением в сущность вопроса и помогает усвоить основную терминологию, а также некоторые общие приемы исследований (главным образом способы констатации перехода веществ в жидкокристаллическое состояние). [c.8]

Приведены современные понятия и определения, законы, количественные соотношения, выводы фундаментальных уравнений по основным разделам физической химии (термодинамика, газы, растворы, фазовые равновесия, кинетика химических реакций, электрохимия и [c.17]

В отсутствие химической реакции термодинамический аспект технологических процессов сводится в основном к информации о фазовом равновесии компонентов, образующих систему, а кинетический— к процессам массообмена между компонентами и фазами системы. Конструктивным подходом в решении конкретных задач технологии получения, переработки и эксплуатации полимерных материалов является введение понятий системы , композиция , материал . В основе такого деления лежит представление о категориях абстрактного и конкретного применительно к проблеме взаимодействия компонентов. [c.251]

При этом будут рассмотрены лишь те вопросы, которые имеют отношение к теории горения. В 2 будут сформулированы общие законы термодинамики, в 3 изложены основные положения статистической механики идеальных газов. В 4 устанавливаются условия химического равновесия при фазовых переходах и химических реакциях в газах (реальных и идеальных) и в конденсированных фазах (реальных и идеальных). В этом же параграфе указаны методы расчета состава равновесных смесей. В 5 вводится понятие о теплоте реакции и описаны методы определения этой величины, а также обсуждается расчет адиабатической температуры пламени. В последнем параграфе ( 6), посвященном конденсированным системам, выводится правило фаз и обсуждаются зависимости давления пара и точки кипения от концентрации, также осмотическое давление и другие вопросы, [c.434]

Химическая термодинамика рассматривает энергетику химических реакций, химическое сродство, фазовые и химические равновесия, зависимости термодинамических свойств веществ от их состава и агрегатного состояния. Основной особенностью термодинамического подхода является то, что он учитывает лищь начальное и конечное состояние веществ и совсем не учитывает возможные пути перехода, а также скорости протекания процессов. В термодинамике щироко используется понятие термодинамическая система. Она представляет изолированную часть пространства, содержащую тело или совокупность тел с больщим числом частиц, для которой возможен массо- и теплообмен. Химическая система, в которой могут протекать химические реакции,— частный случай термодинамической системы. Система называется изолированной, если для нее отсутствует массо- и теплообмен с окружающей средой. Однофазная система называется гомогенной, многофазная система — гетерогенной. Реакции, протекающие во всем объеме гомогенной системы, называются гомогенными реакциями, протекающими на границе раздела фаз,— гетерогенными. [c.148]

Фазовые равновесия. Основные понятия и общие закономерности фазовых переходов. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Диа1раммы состояния веществ. Бинарные растворы и основные их свойства. Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах. Теоретические основы различных процессов разделения бинарных смесей. Некоторые сведения из фазовых равновесю в трехкомпонентных системах. Теоретические основы экстракции. Физико-химический анашз. [c.8]

Мы продемонстрируем это далее на примерах переходов типа клубок — глобула в макромолекулах [7]. Поскольку речь пойдет при этом о фазовых превращениях, напомним некоторые основные понятия, связанные с диаграммами состояния [8]. Допустим сначала, что мы рассматриваем равновесие жидкость — газ при разных температурах. На семействе ван-дер-ваальсовых кривых (рис. IV. I) мы можем провести две новые кривые по двум груп- [c.232]

За последнее десятилетие гиббсовская термодинамика гетерогенных систем вступила в новый этап своего развития, вызванный к жизни возможностями использования современных численных методов и технических средств для решения задач, требующих большого объема вычислений. На этом этапе не формулируются новые принципы учения о гетерогенных равновесиях, но чрезвычайно расширяется сфера его практического применения для количественных расчетов свойств конкретных объектов. Естественно, что при этом наблюдается смещение центра тяжести сложившейся системы понятий и выводов. Правила или соотпошения, считавшиеся важнейшими, основными, перестают иногда выполнять эту роль, а второстепенные, не рассматривавшиеся ранее в качестве принципиальных направления исследований оказываются на новом этапе исключительно по.пезными и быстро развиваются. Например, при качественном анализе гетерогенных равновесий важнейшим термодинамическим вьто-дом является правило фаз Гиббса, позволяющее ориентироваться в сложных взаидюсвязях строения многофазной системы и внешних параметров, при которых она находится. Математически правило фаз выражает, как известно, условие существования решения системы уравнений, описывающей фазовые равновесия. При количественных расчетах правило фаз получается как естественный и далеко не самый важный результат решения этой системы уравнений. С другой стороны, при качественном анализе равновесий совершенно несущественна форма функциональной зависимости химических потенциалов компонентов от термодинамических параметров для численного же решения задачи ее необходимо знать. Не удивительно поэтому, что способам аппроксимации термодинамических функций уделяется значительно больше внимания, чем прежде. [c.3]

Существенные результаты достигнуты в области сравнительных методов расчета термодинамических величин. Развитие этих методов становится, пожалуй, одним из основных для многих направлений физики и химии. Между тем они разрабатываются еще недостаточно, а имеющиеся результаты мало используются. Основные достижения советских ученых в этой области связаны с работами М. X. Карапеть-янца (МХТИ) и В. А. Киреева (Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева). М. X. Карапетьянц привел в систему методы сравнительного расчета, показал связь между ними и вытекающие из системы новые виды сравнительного расчета и широко использовал как ранее описанные, так и рекомендованные им самим закономерности для прогнозирования отсутствующих в литературе свойств [А, 85]. В. А. Киреев, введя понятия об однотипных соединениях и однотипных химических реакциях, разработал методы вычисления свойств веществ, характеристик фазовых и химических равновесий. При помощи подобных методов, опираясь на данные высокой точности, можно удесятерить имеющийся фонд значений характеристик различных веществ. [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология