Обратимое испарение жидкости

ОБРАТИМОЕ ИСПАРЕНИЕ ЖИДКОСТИ [c.23]

Если и — химические потенциалы чистого компонента I при температуре Т и давлении р в жидком и парообразном состоянии, то выражает изменение (х° при превращении жидкости в пар при постоянных р и Т. Этот процесс можно разделить на три стадии 1) изотермическое изменение давления над жидкостью от р до давления пара чистого компонента р] при температуре системы 2) обратимое испарение жидкости при постоянных и Т 3) изотермическое сжатие от р° до р. [c.28]

Обратимое испарение жидкости. Представим себе, что жидкость помещена в цилиндр, снабженный невесомым поршнем, двигающимся без трения, и что цилиндр погружен в большой тепловой резервуар (термостат), находящийся при температуре кипения жидкости. (То, что на самом деле нельзя создать невесомый, лишенный трения поршень, не влияет на выводы, которые можно сделать из рассмотрения такого идеализированного процесса.) Давление пара жидкости при этой температуре в точности равно атмосферному давлению, и вся система в целом находится в состоянии равновесия. Если теперь температура резервуара увеличится на бесконечно малую величину, то давление пара жидкости станет несколько большим, и поршень переместится в ту сторону, где поддерживается атмосферное давление. По мере того как объем увеличивается, испаряются новые порции жидкости, и давление внутри цилиндра поддерживается, таким образом, постоянным. Теплота, за счет которой происходит испарение и поддерживается постоянная температура, поступает в систему из теплового резервуара. [c.54]

Для уменьшения количества хладоагента в цикле применяют двухфазное рабочее вещество жидкость — пар. В этом случае можно использовать высокую теплоту испарения жидкости во время нагревания или охлаждения по изобаре. Из практических соображений обратимое расширение (в расширителе с отдачей работы) заменяют необратимым в редукционном вентиле (рис. П1-44). [c.258]

Решение. Так как испарение жидкости — обратимый изобарный процесс, то согласно (11.18) [c.101]

Рассмотрим процесс изобарно-изотермического превращения, а также изотермическое расширение и сжатие, которые уже обсуждались в гл. 19. Примером такого фазового превращения может служить испарение жидкости, которое протекает практически обратимо. При испарении энтропия увеличивается, так как в систему поступает теплота (с. 235, случай 3). Теплота, которая необходима для испарения одного моля жидкости при постоянных давлении и температуре, называется мольной теплотой испарения. Она равна разности энтальпий жидкости и [c.235]

В ряде случаев к обратимому проведению процесса можно приблизиться в экспериментальных условиях с высокой точностью. В лаборатории можно практически обратимо проводить окислительно-восстановительные реакции в гальванических элементах, плавление твердого тела, испарение жидкости. [c.182]

Один из равновесных процессов — испарение жидкости при температуре кипения, так как оно протекает при постоянной температуре в обратимых условиях. Другой процесс, для которого ДС°=0 — плавление твердого тела при Тпл- Для химических реакций ДС°=5 0 и изменение стандартной энтропии необходимо рассчитывать по уравнению [c.233]

Поэтому в промышленности широко применяют повышенное давление для ускорения абсорбции и увеличения концентрации компонента в жидкости соответственно закону распределения. Для процессов десорбции газов и испарения жидкостей ускорение процесса и повышение выхода достигается снижением давления, т. е. применением вакуума. Для обратимых процессов в газовой фазе, протекающих вблизи от состояния равновесия, движущая сила в уравнении (11.84) применительно к модельной реакции (П.1) выражается формулой [c.66]

Теперь рассмотрим некоторые простые процессы, для которых легко вычислить изменения энтропии. Три типа процессов можно осуществить обратимо фазовые переходы (например, испарение жидкости с образованием насыщенного пара), нагревание вещества и расширение идеального газа. [c.51]

Перенос теплоты от одного тела к другому, температура которого ниже на бесконечно малую величину, представляет обратимый процесс, так как направление переноса можно изменить на противоположное путем бесконечно малого изменения температуры одного из тел. Плавление твердого вещества в точке плавления и испарение жидкости при постоянном парциальном давлении вещества, равном давлению его насыщенного пара, являются примерами изотермических превращений, которые могут идти в обратном направлении при бесконечно малом изменении температуры. Для таких изменений легко рассчитать изменение энтропии. Температура Т постоянна, поэтому интегрирование уравнения [c.51]

Обратимым называется такой процесс, при котором система па всех стадиях процесса лишь бесконечно мало отклоняется от состояния равновесия. Примерами обратимых процессов могут служить процессы плавления твердых тел, растворения солей и испарения жидкостей при равновесных условиях. [c.235]

Поглощение некоторого количества тепла вызывает плавление определенного количества твердого вещества, растворение соли или испарение жидкости при обратном процессе выделится то же количество тепла (при затвердевании расплава, выпадении солп из раствора или при конденсации пара). Другим примером является осаждение пли растворение металла в электрическом элементе, работающем при равновесных условиях уравновесив внутреннюю разность потенциалов элемента с помощью разности потенциалов, приложенной извне, можно добиться того, чтобы сила тока, протекающего в обоих направлениях, была настолько малой, насколько это позволяет установить применяемый гальванометр. Еще одним примером обратимого процесса может служить движение поршня в цилиндре, содержащем жидкость в равновесии с паром, при условии, что давления снаружи и внутри цилиндра отличаются на бесконечно малую величину. Соответствующее ежа- [c.235]

Системы, состоящие из легко деформируемых пластичных и эластичных частиц (например, полимерных), в наибольшей степени подвергаются контракции [6]. Под действием капиллярных сил они нередко полностью утрачивают пористость. Это позволяет получить монолитные пленки и покрытия из дисперсий полимеров [7]. Высушивание иногда превращает высокомолекулярные дисперсные системы (эмульсии, латексы) в гомогенные пленки необратимо. Но во многих случаях исчезновение гетерогенности при испарении жидкости носит обратимый характер полученные однородные полимерные тела при контакте с низкомолекулярными веществами в жид- кой или парообразной фазе самопроизвольно набухают и восстанавливают гетерогенность. [c.331]

Возможно, часть переохлажденных паров подогревается вместе с воздухом и минует промежуточный процесс конденсации. При таком протекании процесса влага не влияет на процесс температурного разделения. Как сказано выше, образование конденсата связано г повышением температуры воздуха за соплом. Но образовавшаяся жидкость потом испаряется, отбирая теплоту от воздуха. Если бы процессы конденсации и испарения проходили термодинамически обратимо, то они не влияли бы на конечное значение температуры периферийного потока. Необратимость процессов приводит к уменьшению кинетической энергии, затрачиваемой на механизм температурного разделения. Следовательно, рассматриваемые процессы должны приводить к снижению температуры воздуха периферийного потока. К снижению температуры воздуха приводит также испарение жидкости, поступающей из приосевого вихревого потока. [c.69]

Так как закон Ле-Шателье—Вант-Гоффа приложим не только к явлениям испарения жидкостей, но и ко всем случаям обратимого перехода веществ из одной фазы в [c.124]

Полезно подчеркнуть, что для обратимого процесса величина q есть наименьшее возможное количество теплоты, которое не может быть превращено в работу (так как А имеет наибольшее возможное значение). Для химических реакций q — это та теплота, которую они давали бы в условиях полной обратимости. Она не совпадает по величине с тепловым эффектом, отвечающим наибольшему количеству теплоты, которое может дать реакция, когда мы обращаем всю ее энергию в теплоту. Для испарения жидкости при температуре кипения (обратимый процесс) q совпадает е теплотой испарения. Это совпадение отпадает, если испарение ведется при другой температуре (необратимый процесс). [c.299]

Второй закон термодинамики тесно связан с обратимостью процессов. Обратимыми называются такие процессы, которые можно реализовать в прямом и обратном направлении так, чтобы система и окружающая ее среда точно вернулись в исходные состояния. Примером обратимых процессов могут служить плавление твердого кристаллического тела, испарение жидкостей, диссоциация химических соединений и т. д. Практически обратимым процессом можно считать кристаллизацию из насыщенного раствора, где бесконечно малое изменение давления или темпе" ратуры вызывает парообразование или конденсацию и тем самым осаждение или растворение вещества. [c.93]

Произведем теперь перенос такого же количества жидкости из капли с радиусом Г1 в каплю с радиусом Гг путем изотермического обратимого испарения ее из первой капли, обратимого сжатия пара от давления р1 до давления рг (давлений насыщенных паров этих капель) и обратимой изотермической конденсации его при этом давлении. Работа испарения и ра бота конденсации в этих процессах равны между собой по абсолютной величине и противоположны по знаку. Поэтому общая работа Лг всего переноса определяется только работой сжатия пара, т. е. [c.497]

Изменения энтропии в обратимых процессах. Переход теплоты от одного тела к другому при бесконечно малом понижении температуры является обратимым процессом, так как направление перехода тепла можно изменить па обратное посредством бесконечно малого изменения температуры одного из тел. Примерами изотермических процессов, которые могут быть обраш ены путем бесконечно малого изменения температуры, служат плавление твердого вещества в точке плавления и испарение жидкости при постоянном парциальном давлении вещества, равно.м давлению его пара. Для этих процессов можно рассчитать изменение энтропии. Так как температура постоянна, интегрирование уравнения (10) дает [c.106]

В качестве конкретного примера рассмотрим вначале процесс испарения. Для этого представим себе бесконечно малый обратимый цикл Карно, в котором рабочим веществом является смесь жидкости и ее насыщенного пара. [c.120]

Обозначим через г радиус сферической поверхности раздела фаз (радиус капли), через ро — давление насыщенного пара над плоской (г = чз), а через р — над выпуклой поверхностью. Перенесем некоторое количество жидкости dm с плоской поверхности жидкости в каплю радиуса г путем обратимого изотермического испарения при давлении ро, обратимого сжатия пара ОТ ДО В после 3 уюШ ей обратимой изотермической конденсации при р. Поскольку работа испарения и работа конденсации в этих условиях равны и противоположны по знаку, то общая работа переноса dW , совершаемая над системой, оказывается работой сжатия пара [c.193]

У11-3-1. Пусть А и В — жидкости. При температуре Т давление их паров равно Ра и Р соответственно, а мольная теплота испарения — АН а и АНв соответственно. Пар — идеальный газ. При смешении А и В получим идеальный раствор. Пусть Ра и Рв — парциальное давление паров А я В соответственно над раствором, содержащим па молей А и пв молей В. а) Выразите Ра и Рв через Ид, Пв, Ра и Рв- б) Следующие процессы выполняются обратимо при постоянной температуре Т. Для каждой стадии и всего процесса найдите АО и АН системы, содержащей Па молей А и Пр молей В (это не тепловой эффект образования идеального раствора) [c.66]

При р = О силикагель еще содержит немного воды, что характеризуется отрезком О А. Это кристаллизационная вода, которая может быть удалена только прокаливанием. Изотерма адсорбции обратима лишь на участке АВ. От точки В изотерма становится необратимой — одной и той же массе влаги mi при поглощении отвечает давление пара рь а прн обезвоживании — р2, причем Р > р<2. Это становится ясным, если провести параллельную абсциссе линию, пересекающую гистерезисную петлю, и из точек пересечения опустить перпендикуляры на ось давлений. Зигмонди объяснил подобное явление тем, что на участке BED происходит капиллярная конденсация, а на участке B D — испарение воды из капилляров. Воздух, адсорбированный сухими стенками капилляров, препятствует их смачиванию при оводнении силикагеля. Очевидно, вследствие этого краевые углы, образуемые жидкостью со стенками капилляров при оводнении силикагеля, будут всегда больше соответствующих углов при испарении, когда стенки полностью смочены водой. В результате мениски жидкости, заполняющей капилляры, в первом случае также всегда будут менее вогнуты, чем во втором, и давление пара, отвечающее одному и тому же количесту поглощенной силикагелем жидкости, при оводнении будет больше, чем при обезвоживании. . [c.101]

В цилиндрической поре, открытой с обоих концов (рпс. И.З, б), при малых значениях давления на стенках поры образуется адсорбционный слой с вогнутым ци-л и ндр и чес к и м ме и иском. При дости>кеппи давлення насыщенного пара начинается капиллярная конденсация, в процессе которой толщина слоя жидкости на стенках поры увеличивается и радиус цилиндрического мениска умень-п]ается. Конденсация адсорбтива происходит при постоянном давлении, и при полном заполнении поры жидкостью на ее открытых концах образуются шаровидные мениски. При дальнейшем повышении давления происходит конденсация некоторого количества пара на поверхности шаровидного мениска, в результате чего кривизна мениска уменьшается до нуля. При десорбции процесс вначале идет обратимо, испарение происходит с поверхности шаровидного мениска возрастающей кривизны, а затем с новерх-ности шаровидного мениска Постоянного радиуса кривизны, равного радиусу цилиндрического мениска поры. В связи с этим испарение жидкости наблюдается при меньших давлениях по сравнению с конденсацией и на изотерме появляется петля капиллярного гистерезиса (рис. П.4), Капиллярный гистерезис возникает при наличии в порах следов адсорбированного воздуха, препятствующего 1юлному смачиванию стенок конденсатом, а также в связи [c.34]

Сокращение размеров образцов при сушке в процессе испарения жидкости также не может быть призяано единственной причиной, так как обратимая деформация этих пленок (до 40%) обнаруживается и после снятия нагрузки в жидкой среде, и при повторной деформации высушенных образцов. Используя экспери- [c.164]

В противоположность таким. реакциям обратимыми называются процессы, которые можно на любой стадии, изменив условия (температуру, давление, концентрации), заставить идти в обратном нагфавлении. Причем эти процессы идут не до конца, а лишь до того состояния, когда при заданной температуре между исходными веществами и конечными продуктами установится строго определенное соотношение концентраций (или парциальных давлений). Примерами обратимых процессов могут служить процессы испарения жидкостей [c.15]

С учетом всего этого можно объяснить уменьшение большой обратимой деформации полимера, деформированного в ААС до высоких степеней удлинения (см. рис. 2.2). Как уже отмечалось, при переходе полимера от рыхлой структуры к более компактной при определенных степенях деформации наблюдается явление синерезиса, сопровождающее коагуляцию высокодисперсной структуры. Коагуляция непосредственно в ААС становится возможной вследствие подвижности, которую приобретают элементы микротрещин в образцах, деформированных до высоких удлинений [101]. В результате этого система уменьшает свою межфазную энергию и теряет способность к большой обратимой деформации. Представления о влиянии поверхностных сил на физико-механические свойства полимера, деформированного в ААС, оказываются плодотворными и при объяснении поведения образцов, релаксирующих в условиях предотвращения усадки непосредственно в зажимах растягивающего устройства. Увеличение поверхностной энергии в процессе испарения жидкости из пористой структуры вызывает стремление к уменьше- [c.46]

Для подтверждения коагуляционного механизма обратимой деформации стеклообразного полимера была проведена количественная оценка термодинамических параметров этого процесса [115]. Для оценки работы, которую совершает стеклообразный полимер в процессе его обратимой деформации, образцы ПЭТФ растягивали с помощью ручных подвижных зажимов в среде к-пропанола до различных степеней удлинения, после чего их освобождали и переносили в дистиллированную воду, в которой выдерживали в течение 1—2 сут. К полученным таким способом влажным образцам подвешивали различные грузы и оставляли в течение некоторого времени в воде в нагруженном состоянии. Поскольку при использованных нагрузках вода не способствовала развитию микротрещин, длина образцов довольно быстро (10—15 мин) достигала равновесного значения и в дальнейшем не изменялась. После измерения с помощью катетометра координатов зажимов, к которым подвешен груз, воду удаляли из сосуда, где были подвешены образцы, после чего они свободно высыхали на воздухе в течение 1 сут. Во время испарения жидкости происходила усадка образцов, в результате которой грузы поднимались на различную высоту. Измерив с помощью катетометра координаты зажимов после высыхания, находили пройденный грузом путь. [c.48]

Важнейшим свойством пористой структуры крейзов прорастающих на всю толщину пленки, является способность консервировать на длительное время жидкость, проникающую в объем полимера в процессе вытяжки. Жидкость попадает в крейз на этапе формирования его пористой структуры через капиллярные каналы, сообщающиеся между собой и с контактирующей средой. До относительного удлинения пленки 80 - 100% этот процесс является обратимым, т.е. жидкость практически полностью может быть удалена из пленки при сушке. Однако уже при относительном удлинении более 100% структурная перестройка полимера внутри крейза приводит к запечатыванию части жидкости (рис. 1.4). Доля жидкости, необратимо захватываемой полимером, зависит от свойств жидкости и может достигать 50% при относительном удлинении пленок 300 - 400%. Эффект запечатывания жидкой среды в крейзах наблюдался различными авторами на пленках из поливинилхлорида, поликарбоната, полистирола [33]. Кинетика выхода части жидкости из пористой структуры крейза и механизм запечатывания жидкости имеют важное прикладное значение. Показано, что сушка пленок полистирола, деформированных в пропаноле на 50%, наиболее эффективна в первые 72 ч, за этот период времени из пленки уходит 55% жидкости (рис. 1.5). Испарение жидкости сопровождается коагуляцией микрофибриллярной структуры крейзов и возникновением градиента концентрации спирта в сечении пленки, направленного от периферии к центру. По мнению авторов [c.15]

Соотношение между паром и жидкостью при обратимой и необратимой дестилляции и по верхно стн ы е я вления при испарении жидкостей [c.14]

При десорбции вначале процесс пойдет обратимо при испарении небольших количеств жидкости в устья капилляра будут вдавливаться шаровидные мениски растущей кривизны. Однако ири р= р эти шаровидные мениски еще прорваться не могут, поэтому при этом давлении пара капилляр останется еще заполненным, так что де-сорбционная ветвь разойдется с адсорбционной и радиус шаровидного мениска будет продолжать уменьшаться. Только при понн- [c.525]

Пример 11-8. Производство этилацетата в реакторе периодического действия с выводом продукта. В ходе обратимой реакции (пример 11-1) часть продукта Р должна удаляться из реакционной системы для увеличения общей скорости превращения. Реакцию проводят прп 100 °С, содержимое реактора частично испаряется при этой температуре. Пары, выходящие пз реактора, подвергают ректификации при этом легкий продукт представляет собой азео-троипую смесь состава = 0,084, и)р = 0,826 и A gJ = 0,090. Принимают, что объем удерживаемой в дистилляцпопной колонне жидкости очень мал но сравнению с реакционным объемом. Скорость испарения выбирают таким образом, чтобы массовая доля Р в реакционной смеси не превышала величины Шр = [c.56]

КОГЕЗИЯ (от лат соЬаезиз-связанный, сцепленный), сцепление частей одного и того же однородного тела (жидкого или твердого) Обусловлена хим связью между составляющими тело частицами (атомами, ионами) и межмол взаимодействием Работой К наз свободную энергию разделения тела на части и удаления их на такое расстояние, когда нарушается целостность тела Работу К Щ определяют как работу обратимого изотермич разрушения тела IV, = 2у, где у-уд поверхностная энергия (для твердых тел) или поверхностное натяжение (для жидкостей) Соотношение И и работы адгезии характеризующей сцепление разнородных тел (см Адгезия), служит для определения способности жидкостей смачивать твердые тела при имеет место несмачивание, при смачивание, при Щ,> Щ растекание жидкости по пов-сти твердого тела Широко используется также понятие плотности энергии К ,, к-рую отождествляют с внутр энергией испарения (или субтимации) отнесенной к [c.421]

К. э, крайне редко наблюдается для газофазных р-ций, ио широко распространен среди ионных и ионно-мол. р-ций в полярных р-рителях, р-ций в полимерах, ферментативных р-ций, процессов денатурации белков и т. п. он характерен также для коэф. поступат. и вращат. диффузии (см. Диффузионно-контролируемые реакции), вязкости и др. св-в. Типичный термодинамич. К.э. наблюдается при испарении полярных жидкостей. Теоретич. объяснения К.э. основаны на учете коллективных явлений в среде, сопровождающих элементарный акт р-ции, напр, быстрых и обратимых переориентаций молекул в сольватной оболочке или звеньев в полимерной цепи. Вследствие своей кооператнвностн эти явления весьма чувствительны к сравнительно слабы.м структурным изменениям в-ва. г и. Ли.кнк шпийн [c.438]