Газы и жидкости Законы идеального газа

Определить изменение внутренней энергии при испарении 200 г бензола при 20° С, приняв, что пары бензола подчиняются законам идеальных газов и что объем жидкости незначителен по сравнению с объемом пара. Молярная теплота испарения бензола 30,92 кДж/моль. [c.40]

Пример 2. Определить изменение внутренней энергии при испарении 100 г воды при 0° С. если пары воды подчиняются законам идеальных газов и объем жидкости незначителен по сравнению с объемом пара. Удельная теплота парообразования волы 2451 Дж/г. [c.38]

За немногим исключением, растворимость газов в жидкостях с нагреванием уменьшается. Если газ подчиняется законам идеальных газов, а раствор закону Ген-ри—Дальтона, то количественная связь между растворимостью и температурой устанавливается из уравнения Клапейрона—Клаузиуса [c.31]

Укажите, чему равно измененпе энергии Гиббса ДО и энергии Гельмгольца АР при равновесном испарении 1 моль жидкости при температуре Т, если образующийся пар подчиняется законам идеальных газов. [c.21]

Если реальный раствор близок по свойствам к идеальному, то при низких давлениях к нему приложимо уравнение (8.5) Рауля — Дальтона, действительное для идеальных систем, т. е. систем, жидкая и паровая фазы которых являются идеальными. С повышением давления паровая фаза реальной системы начинает заметно отклоняться от законов идеальных газов. Поэтому значение константы фазового равновесия К, определяемое как соотношение мольных концентраций данного компонента в паре и жидкости, т. е. [c.257]

Первые работы Дж. Гильдебранда связаны с обоснованием закономерностей идеальных растворов. Им показано, что если при образовании раствора теплота растворения кристаллов соответствует скрытой теплоте плавления и растворы образуются без изменения суммы объемов, растворы следуют закону Рауля [61]. Рассматривая механизм внутримолекулярного взаимодействия в растворе, Дж. Гильдебранд ввел понятие о внутреннем давлении. Жидкости с равными внутренними давлениями образуют идеальный раствор. Жидкости с близкими внутренними давлениями и близкой полярностью взаимно растворимы в широком диапазоне концентраций. Для оценки энергии связи сил межмолекулярного взаимодействия им использованы величины скрытой теплоты испарения. Растворы с дисперсионными силами взаимодействия, у которых теплоты, смешения имеют низкие значения, а изменение энтропии происходит по закону идеальных газов, были выделены в отдельный класс, полу- [c.213]

Если газ подчиняется законам идеальных газов, растворимость подчиняется закону Генри в нетермодинамической формулировке (см. гл. VI) и сжимаемостью жидкости и изменением ее объема за счет растворенного газа можно пренебречь, то при постоянной температуре коэффициент Оствальда не зависит от давления. [c.22]

Следствия из него чрезвычайно важны. Обратимся к некоторым из них, но прежде определим, что подразумевается под системой н каковы могут быть ее основные особенности. Системы бывают открытые, закрытые и изолированные. Термин замкнутая означает, что система имеет границы, за которыми находится внешняя среда. Граница может быть как реальной, так и воображаемой. Если система обменивается с внешней средой и энергией и веществом, то она называется открытой (клетка, организм). Если обмен веществом невозможен, но происходит обмен энергией — закрытой (нагреватели или холодильники, химические процессы без улетучивания компонентов). Если исключается обмен энергии и вещества, то система изолированная (но терминологии И. Пригожина). Термодинамическая система — это газ, жидкость, раствор, твердое тело, т. е. любая совокупность очень большого числа частиц. Термодинамика не рассматривает свойства самих частиц и не оценивает реальность существования их в действительности. Поэтому наиболее часто законы термодинамики изучаются на примере идеального газа. Термодинамика исследует макроскопические свойства системы (давление, объем, температуру, электродвижущую силу и т. п.), однако их можно описать, зная микроскопические характеристики вещества, т. е. особенности отдельных молекул. Например, давление— результат ударов молекул о стенки сосуда, а температура — мера средней кинетической энергии поступательного движения частиц. Уравнение (Г 16) связывает макроскопические величины системы с микроскопическими параметрами молекул (молекулярной массой, скоростью движения и пр.). [c.24]

Закон Генри верен для разбавленных растворов при малых давлениях, когда газы следуют законам идеального газа. Газы, вступающие с жидкостью в химическое взаимодействие, как например аммиак или хлороводород, при растворении в воде не подчиняются закону Генри. [c.128]

Следует заметить, что такой метод расчета клапана-, где граница критического расхода фигурирует в неявном виде, не способствует пониманию сути процесса. Для несжимаемой жидкости уравнение (11.4) идентично уравнению Правил (II.63), в котором для несжимаемой жидкости принимается В = 1. Уравнение (11.63) не дает четких указаний об учете отклонения поведения реальных газов от законов идеального газа. Между тем, в современных химических процессах получения синтетических и полимерных материалов, протекающих при высоких давлениях, поведение газа весьма сильно отклоняется от законов идеального газа. [c.55]

Определить иаменение внутренней энергии при испарении 50 г толуола при 30° С, приняв, что пары толуола подчиняются законам идеальных газов и объем жидкости незначителен по сравнению с объемом пара. Скрытая теплота испарения толуола 347,8 Дж/г. [c.40]

Закон Генри соблюдается только для разбавленных растворов и при малых давлениях, когда газы следуют законам идеальных газов. Закон Генри не подтверждается опытом, если молекулы газа взаимодействуют с жидкостью и испытывают превращения в виде диссоциации, ассоциации и т. д. Например, растворение НС1 и NH3 в воде. В этих случаях закон Генри надо применять отдельно к каждому роду молекул (например, к простым молекулам в газовой фазе и молекулам газа, не претерпевшим превращения в жидкости). [c.140]

Закон Генри выполняется только в разбавленных растворах и при малом давлении, когда газы следуют законам идеальных газов. Если молекулы газа диссоциируют или ассоциируют в жидкости, закон Генри можно применять отдельно к каждому роду молекул, например к простым молекулам в газовой фазе и к молекулам газа, не претерпевшим превращения в жидкости. [c.86]

Зависимость (1.80), как было показано многими работами [3, вторая ссылка], не выполнялась на опыте в случаях применения ее к описанию растворимости газов и к равновесию между жидкостью и паром при высоких давлениях, а также в случаях растворителей, обладающих большой летучестью при нормальных условиях. Дело здесь в том, что эта зависимость справедлива при условии, что к газовой (паровой) фазе применимы законы идеальных газов. Поэтому наиболее общей и точной формулировкой закона Генри является следующая [c.22]

Фугитивность конденсированной фазы, находящейся в равновесии с собственным паром, равна фугитивности ее пара когда давление пара так невелико, что могут применяться законы идеальных газов, фугитивность жидкости или твердого тела может быть принята равной давлению равновесного пара. [c.23]

Рассмотрим процесс изотермического перехода одного моля компонента i из состояния насыщенного пара над чистой жидкостью при давлении р в состояние насыщенного пара над раствором, содержащим этот компонент в количестве N мольных долей, 1 при давлении p . Допуская применимость к парам законов идеальных газов, можно определить, что для такого процесса [c.309]

Давление насыщенного пара над очень малыми каплями. Обозначим через р1 и р2 давления насыщенного пара над двумя каплями данной жидкости с радиусами соответственно Г1 и гг и допустим для простоты, что к парам применимы законы идеальных газов (в противном случае нам следовало бы вместо давления оперировать фугитивностями). [c.359]

Если жидкая фаза состоит из неограниченно взаимно растворимых неидеальных жидкостей любого из трех перечисленных выше типов, но давления системы невелики и, следовательно, к паровой фазе можно применить закон идеальных газов, то отклонение от идеальности жидкой фазы можно учесть введе- [c.260]

Полученные таким путем константы равновесия основаны на предположении, что газовая и жидкая фазы являются идеальными растворами и известны как идеальные константы равновесия [7, 41] следует иметь в виду, что при вычислении идеальных констант равновесия не делается допущение о подчинении газов законам идеальных газов и о подчинении жидкости закону Рауля. Было найдено, что значения идеальных констант являются вполне удовлетворительными для большинства случаев при давлениях до 15— [c.101]

Применяя к парам законы идеальных газов (что допустимо при не слишком высоких давлениях), можно из парциальных давлений пара компонентов вычислить состав пара и таким образом установить связь между составами жидкости и пара. [c.88]

Здесь АЯф — теплота фазового превращения, т. е. разность молярных энтальпий вещества в различных агрегатных состояниях, ДУ — разность молярных объемов равновесных фаз, АНф/Т— энтропия фазового превращения. Если использовать это уравнение для равновесия жидкость — пар, то можно пренебречь молярным объемом жидкости по сравнению с молярным объемом пара и при не слишком больших давлениях считать АУ как объем газовой фазы, вычисленный с помощью законов идеальных газов [c.275]

Рассмотрим условия равновесия паров и /кидкостн двухфазных систем, паровая фаза которых подчиняется законам идеальных газов, а нгидкая фаза — законам идеальных растворов. В состоянии равновесия парциальное давление компоиепта в газовой фазе равно парциальному давлению пара иад жидкостью, т. е. [c.188]

Для расчетов производной йр/дТ по уравнению (4.9) необходимо знать молярные объемы веществ, а они часто неизвестны. В связи с этим Клаузиус видоизменил уравнение (4.9) для процессов испарения, конденсации и возгонки. Он предположил, что пар подчиняется закону идеальных газов и что молярными объемами жидкостей и твердых веществ можно пренебречь, так как они малы по сравнению с молярным объемом пара. Тогда Выразив объем пара с [c.64]

Если 1 кмоль жидкости превращается в пар при постоянной температуре и постоянном давлении, равном давлению его насыщенного пара, и пар подчиняется законам идеальных газов, то [c.48]

По мере повышения давления или понижения температуры свойства разреженных газов все более отклоняются от законов идеального газа и все более отчетливо проявляют себя межмолекулярные силы, которые в конечном счете приводят к возникновению новой фазы (жидкости) и нового уровня организации. Химические реакции в газах очень разнообразны и с точки зрения кинетики особенно удобны для теоретического анализа. [c.234]

Уравнение (11.79) показывает, что температурный коэффициент теплоты плавления не равен обычной разности теплоемкостей сосуществующих фаз (жидкости и кристалла). Уравнение (11.79) изменяется, когда в процессе фазового перехода участвует паровая фаза (испарение, возгонка и т. д.). Если считать, что образующийся пар подчиняется законам идеальных газов и объемом жидкости можно пренебречь по сравнению с объемом пара (ЛИ= I/), то вместо (11.78) получаем [c.50]

Жидкости не подчиняются закону Бойля—Мариотта и другим законам идеальных газов. [c.47]

Пример 2. Чему равно изменение внутренней энергии AU при испарении воды массой 100 г при 20 °С, если принять, что водяной пар подчиняется законам идеальных газов, а объемом жидкости, который незначителен по сравнению с объемом пара, можно пренебречь. Удельная теплота парообразования воды i =2445 Дж/г. [c.152]

Клаузиус показал, как можно упростить уравнение Клапейрона в случае испарения и возгонки, исходя нз предположения, что пар подчиняется закону идеального газа и что мольным объемом жидкости по сравнению с мольным объемом пара Упар можно пренебречь. Например, для воды при 100° С Упар=30,2 л и Уж=0,0188 л. Подставляя ЯТ/Р вместо Упар, получаем [c.98]

В обще( случае, как было указано выше (стр. 352), нам неизвестен вид уравнений состояния различных фаз как многокомпонентных, так и однокомпонентных систем. Исключением являются лишь уравнение Клапейрона—Менделеева, применимое, когда компоненты газообразной фазы подчиняются законам идеальных газов, и ряд более или менее удачно подобранных, но довольно сложных уравнений, описывающих состояние реальных газов и реальных индивидуальных жидкостей. Поэтому единственной возможностью найти зависимость между значениями переменных, определяющих состояние системы, остается метод непосредственных измерений температуры, давления и концентраций или объемов компонентов равновесных систем. Полученные данные нсполь-зуются для построения диаграмм состояния, которые представляют собой графическое выражение искомых закономерностей. [c.355]

Эти уравнения относятся не только к химическим реакциям, но и к любому термодинамическому процессу, включая и фазовые переходы. Ур. (VIII, 13а) является частным случаем использования ур. (VIII, 366) для процесса испарения жидкости при условии, что к парам можно применить законы идеальных газов и, следовательно, принять Ка = Рравн- [c.269]

Уравнение (76) называется уравнением Дюгема — Маргуле-са. Оно выражает условия равновесия двухфазной системы при 7 = сопз1 при сделанных выше допущениях. При давлениях, не очень сильно отличающихся от атмосферного, молярный объем пара обычно в сотни раз превышает молярный объем жидкости. Для бензола, например, при атмосферном давлении отношение молярных объемов составляет около 300. Отклонение поведения паров от законов идеальных газов при этих условиях также обычно невелико. Поэтому при небольших давлениях погрешности, вызываемые допущениями, лежащими в основе уравнения Дюгема — Маргулеса, для технических целей в большинстве случаев не имеют практического значения. [c.24]

Так как мольный объем жидкости Уж весьма мал по сравнению с мольным объемом пара V, им можно пренебречь. Выражая объем 1 моль пара при прмощи закона идеальных газов и принимая мольную теплоту испаренияL за постоянную величину в пределах изменения температур от Т1 до Т2, после интегрирования последнего уравнения получим [c.441]

Коэффициент пропорциональности /г° называют константой Генри] ее можно использовать для характеристики растворимости газов в жидкостях. Для идеальных газов константа Генри равна давлению насыщенного пара растворенного вещества и закон Генрп вырождается в закон Рауля, что видно на рис. IV. 14. Для реальных растворов эта константа больше давления насыщенного пара растворенного вещества. [c.227]

Осмотическим давлением называется то давление, которое приходится преодолевать приложением к раствору внешнего давления, чтобы задержать молекулы растворителя от проникновения их в раствор через полупроницаемую перегородку. Таким образом, измерив высоту столба жидкости в ос мометре h и определив ее плотность, можно найти осмотическое давление л как давление, равное давлению столба жидкости, препятствующему дальнейшему ироникнове-иию молекул растворителя в раствор. Впервые Вант-Гофф показал, что законы идеальных газов справедливы для осмотического давления (1884). Это значит, что по уравнению Менделеева — Клапейрона, зная молярную концентрацию растворенного вешества, можно вычислить осмотическое давление [c.189]

Приняв парциальное давление газа равным 0,101325 МПа, получим, что коэффициент Оствальда есть объем растворенного в жидкости газа при том же значении давления и данной температуре, который приходится на объем жидкости (при тех же давлении и температуре), в которой этот газ растворен. При идеальности газа и соблюдении закона Г енри коэффициент Оствальда — это отношение объемного содержания растворяемого газа в газовой фазе к его объемному содержанию в жидкой фазе в условиях равновесия между фазами [c.22]

На рис. 10 приведены изотермы НгО для ряда температур (Бэйн, 1964 и Новак, 1961). Вместо ряда коаксиальных прямоугольных гипербол, которые следовало бы ожидать в случае действия законов идеальных газов, изотермы представляют кривые, каждая из которых ниже критической точки имеет два разрыва. На участке кривой от 12 см г до В увеличение давления сопровождается слишком сильным уменьшением объема, так что РК не остается постоянным, а уменьшается в точке В появляется жидкая фаза. В интервале от В ло О при постоянном дэвлении изменяется соотношение между количеством жидкости и пара. Следы пара исчезают в точке Д и кривая О—Н показывает сжимаемость чистой жидкости. В точке С образование жидкости прекращается, поэтому эта точка называется критической. Давление, объем и температура в этой точке представляют крити- [c.41]

Прн не очень высоких давлениях объем,, занимаемый 1 молем пара, значительно превосходит объем 1 моля жидкости. Если последним пренебречь и принять, что пар подчиняется законам идеальных газов, то из уравнения (3) получается широко известное уравнение Клапонропа—Клаузиуса [c.50]