Равновесный состав как функция давления

В термодинамических таблицах приводят термодинамические функции веществ, измеренные или рассчитанные при стандартном давлении (р°= 101325 Па) теплоемкость Ср°, энтропию 5°, энтальпию (теплоту) образования АН°ов, энтальпию (теплоту) сгорания АН°, энергию Гиббса образования АО°об, логарифм константы равновесия образования lg/ °poб. По этим величинам находят стандартную энергию Гиббса исследуемой реакции А0°, а по ней константу равновесия Кр° и равновесный состав [c.64]

В примерах 12 и 13 предполагалось, что относительная летучесть любого компонента постоянна по всей высоте колонны. Однако в большинстве случаев величина а значительно изменяется с температурой, а в некоторых случаях является также функцией составов пара и жидкости. При проведении расчетов от тарелки к тарелке вверх состав жидкости определяют по материальному балансу с паром, поступающим с расположенной ниже тарелки, и кубовым продуктом, но при этом необходимо задаться в первом приближении температурой жидкости и равновесным составом пара для того, чтобы определить величину а. Равновесный состав пара затем рассчитывается по уравнению (У-71) температура проверяется расчетом давления пара для любого компонента по основному соотношению парожидкостного равновесия (У-7). Если рассчитанное из составов X а у давление равно давлению, которое соответствует принятой температуре, то эта температура верна. Может потребоваться ряд последовательных приближений, прежде чем будет определена соответствующая величина а. Если расчеты от тарелки к тарелке сделаны вниз по колонне, то состав пара определяется по материальному балансу. При этом необходимо задаваться температурой пара и равновесным составом жидкости. Методика проверки этих величин аналогична описанной выше. [c.358]

I Зависимости между равновесными составами жидкости и пара определяются с помощью уравнений (31)—(33). При расчете по этим уравнениям необходимо располагать зависимостями относительной летучести а от состава при постоянном давлении. На основании результатов исследования равновесия жидкость—пар [42] при постоянном давлении а может быть представлена как явная функция от состава жидкости [с промежуточным вычислением температуры—см. уравнения (24) и (28)—(30)]. Однако в этом случае при расчете процесса ректификации от верхнего сечения колонны, когда по составу пара определяется равновесный состав жидкости, [c.133]

Равновесный состав как функция давления [c.19]

На фиг. 55 представлены изобарные равновесные линии кипения и конденсации для рассматриваемой системы практически нерастворимых в жидком виде компонентов, дающие значения равновесной температуры системы при заданном внешнем давлении в функции составов жидких и паровой- фаз. Линия АВ представляет постоянную температуру кипения гетерогенной жидкой фазы при заданном внешнем давлении, а абсцисса точки Е определяет состав уе пара, равновесного обоим жидким слоям. Линии АС и СЁ, с одной стороны, и BD и DE, с другой, изображают условия парожидкого равновесия для случаев, когда в жидкой фазе присутствует только один из компонентов а или W соответственно, а в паровой фазе представлены оба. [c.163]

Фазовые превращения в бинарной системе могут быть представлены трехмерной диаграммой, координатами которой являются температура, давление и мольная доля. На рис. 4.1 показана подобная диаграмма для бинарной системы в области, где существуют только пар и единственная жидкая фаза. Полная диаграмма для бинарной системы будет включать область равновесия между твердыми и жидкими фазами, а также, возможно, область частичного смешивания двух жидкостей. Правая сторона диаграммы на рис. 4.1 — это просто график зависимости давления пара от температуры для толуола, а левая сторона — такой же график для бензола. Верхняя искривленная поверхность внутри параллелепипеда показывает общее давление пара как функцию температуры и мольной доли толуола в жидкости она обозначена буквой I. Нижняя искривленная поверхность, на которую нанесены пунктирные линии и большая часть которой скрыта, изображает состав пара, равновесного с жидкостью, и обозначается буквой и. Пунктирные линии являются кривыми давления пара для растворов, в которых мольная доля толуола равна 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8. При условиях, соответствующих точкам выше поверхности I, существует только жидкая фаза, а в точках ниже поверхности V — только пар при условиях, соответствующих точкам в области между этими поверхностями, пар и жидкость сосуществуют. [c.107]

Интересно сравнить константы и /Ср и сопоставить их с экспериментальными данными. Если давление р смеси очень мало, то газы можно считать почти идеальными, и тогда К/ = К р. Изотермически увеличивая давление, можно при каждом значении давления по составу равновесной смеси устанавливать парциальные давления газов (полагая, что р = х р) и определять В той области давлений, в которой отклонения газов от идеальности заметны или значительны, состав смеси и константа Кр равновесия будут зависеть от давления, так как Кр — функция только температуры в случае идеальных, а не реальных газов. [c.491]

Равновесное давление является не только функцией температуры, но, как было указано, также функцией концентрации водорода в твердой фазе. Это давление не является обычно постоянным, как в стехиометрических соединениях, например, гит хлоридов, и его можно менять в относительно широких пределах. Путь, по которому давление диссоциации гидрида изменяется вместе с составом твердой фазы, показан на рис. 2.17 193] для идеализированного случая систем М—Нг. По мере того как водород поглощается металлом и соотношение Н/М растет, равновесное давление повышается круто до точки А. От этой точки твердая фаза представ.ляет собой раствор водорода в металле в большей степени, чем химическое соединение. При более высоких концентрациях водорода появляется вторая фаза, имеющая состав В. Добавление водорода не приводит к повышению равновесного [c.91]

Уравнения для равновесных концентраций. Приведенные в гл. и уравнения позволяют избежать итераций при расчете равновесия для случая, когда определение числа тарелок производится от нижнего сечения колонны, так как состав пара представлен в виде явной функции состава жидкости. Так как во многих случаях расчет процесса ректификации воздуха целесообразно производить от верхнего сечения колонны, то с целью исключения итераций и сокращения мащинного времени были получены также зависимости, которые позволили представить состав жидкости в виде явной функции от состава пара при постоянном давлении. [c.86]

Если обозначить через химический потенциал твердого растворителя при температуре замерзания раствора и через 1.1 — химический потенциал растворителя в равновесном растворе при температуре его замерзания, то ==v l Температура замерзания раствора при постоянном давлении является функцией состава раствора, так как двухфазная двухкомпонентная система по правилу фаз обладает двумя степенями свободы (независимые переменные состав раствора и давление). [c.108]

В предыдущих рассуждениях предполагалось, что состав смеси (X), температура (Г) и давление (Р) известны. Если в системе могут протекать химические реакции, то при заданном Р термодинамические функции Я, 5 и С будут зависеть не только от Т, но и от времени (при заданном начальном составе состав в последующие моменты времени будет определяться кинетикой процессов в системе). Для равновесного состояния необходимо сначала провести расчет равновесного состава (см. 3 и 4, гл. 2, ч. П), а затем уже использовать соотношения (П. 32) или (П. 34). [c.356]

Во втором случае, когда скорости реакций велики по сравнению со скоростями диффузии и конвекции, согласно уравнению (15-9) состав смеси прежде всего определяется членом, учитывающим источник массы определенного компонента. Можно полагать, что при этом устанавливается химическое равновесие и состав смеси является функцией только температуры (в общем случае и давления). Влияние химических реакций проявляется только через физические свойства смеси, представленные в уравнениях энергии, движения и сплошности. Эти уравнения аналогичны соответствующим уравнениям для однородной среды. При этом нет необходимости интегрировать уравнение массообмена. Такой процесс называют равновесны м. [c.356]

Таким образом, при протекании в системе химической реакции (V.]) термодинамические условия равновесия в виде соотношений (У.Ю) — (У.17) позволяют определить равновесный состав системы. В свою очередь, константы равновесия К записывают различным образом через активности компонентов (Ка), через летучести (Кг), через парциальные давления (Кр), через концентрации, выраженные в различных единицах (Кс), или через мольные доли (Кх). Соотношение между этими величинами зависит от соотношения между различ1Гыми единицами измерения концентраций и от вида функций, связывающих летучести с давлениями или активности с концентрациями. Однако практические возможности расчета по уравнениям (У.9) — (У-13) очень ограничены, если речь идет о произвольных неидеальных системах. Не следует думать, что во всех случаях К-, — это некоторая небольшая поправка, которой в первом приближении можно пренебречь. Например, для диссоциации концентрированных кислот (типа Н2504 или Н3РО4) величина Кт изменяется на несколько порядков при переходе от концентрированных к разбавленным растворам. Вместе с тем для разбавленных растворов действительно Кс часто сохраняет почти постоянное значение и в этом случае /С-, играет роль поправочного множителя. [c.139]

Квазиравновесное течение реагирующей смеси имеет место в области высоких давлений, температур и времен пребывания tap—>-оо. Состав газовой смеси, в которой протекают равновесные химические реакции, и другие теплофизические свойства являются однозначными функциями давления и температуры. В области низких давлений, температур и времен пребывания tjxp—>-0 имеет место квазизамороженное течение. Теплофизические свойства газовой смеси с замороженными химическими процессами также являются однозначными функциями температуры и давления. [c.167]

Методика эксперимента заключается в изотермическом испарении из камеры Кнудсена навески известного начального состава в течение некоторого интервала времени Основное требование к эксперименту сводится к тому, чтобы процесс изотермического испарения протекал достаточно медленно, что дает возможность рассматривать этот процесс как последовательность равновесных состЬяннй. Дальнейшая задача состоит в математическом преобразовании получаемых временных зав иси1мостей ионных токов в диаграмму состав—парциальные давления. При этом должна быть решена задача определения молекулярного предшественника каждого из ионов, проведена расшифровка масс-спектра, осуществлен переход от ионных токов к парциальным давлениям и от временных зависимостей к концентрационным. Дальнейшее изложение ведется на примере двухкомпонентных систем. На рис. 2 и 3 представлена идеализированная схема, иллюстрирующая общую постановку задачи. На рис. 2 даны временные зависимости ионных токов /д+ и /3+ для процесса изотермического испарения системы А — В известного начального состава в-Получаемая информация состоит из функции д+(0. [c.317]

Так как реакция (VII, е) сопровождается изменением объема, то равновесный состав газа будет заметно меняться с Р. Другими словами, в противоположность ранее рассмот1рен ному случаю, равновесное содержание СО в системе будет функцией не только температуры, но и давления. Для раскрытия вида этой функции достаточно трех независимых уравнений, найденных выше. [c.556]

Системы, совокупный состав а которых попадает в интервал кснцентраций от лд до хв распадаются на насыщенные растворы А и В, и линия кипения для них может быть представлена горизонталью АВ. Если изотермические кривые суммарного давления паров представить в функции состава у паровой фазы, т. е. нанести на диаграмму так называемые кривые точек росы нли кривые конденсации, то они для рассматриваемой системы изобразятся кривыми СаЕ и ОвЕ, пересекающимися в угловой точке Е, которая показывает, что обоим жидким равновесным насыщенным растворам составов л д и лв отвечает один и тот же пар, состава уе [c.22]

В циклогексановом ряду конфигурационная изомеризация изучена особенно широко. Скорость достижения термодинамического равновесия в ряду гомологов циклогексана зависит от природы и активности катализаторов, условий проведения реакции и свойств исходных изомеров. Так, Ватерман и сотр. показали [28], что цис-и транс-, 3- и 1,4-диметилциклогексаны в присутствии катализатора Ni/кизельгур при 170—180°С и давлении водорода (7—8)-10 Па быстрее достигают термодинамического равновесия, чем 1,2-диметил-циклогексаны. Под действием скелетного никеля транс-1,2-диметил-циклогексан быстрее достигает равновесия, чем соответствующий цис-изомер. Аллинджеру с сотр. принадлежит серия работ [29—34], посвященных конформационному анализу стереоизомерных гомологов циклогексана, которые с помощью конфигурационной изомеризации в присутствии Pd-катализатора обратимо превращаются друг в друга. Состав термодинамически равновесных смесей, образующихся при этом, позволил авторам рассчитать константы равновесия, значения ряда термодинамических функций, а также энергий взаимных переходов различных конформеров. [c.76]

Состав продуктов реакции является исключительно функцией температуры, давления и времени контакта, если сырье состоит из одного реагента. Если указанные неременные факторы действуют на концентрацию продуктов так, что глубина конверсии становится незначительной сравнительно с равновесной конверсией, то следует рассматривать только кинетику дальнейших реакций. Получаемые выходы продукта ограничиваются константой равновесия. Сторч [87] в качестве меры приближения к равновесию при различных условиях реакции применил отношение / /Л, гд( К — отношение величин парциального давленая в атмосферах [c.57]

Разработаны два вида графиков коэффициентов раснределения для их использования при расчетах равновесных отношений жидкость — пар легких углеводородов. Графики давление — температура — состав (Р — Т —ТУ) дают удобный и достаточно точный способ оценки значений К легких углеводородов. Коэффициенты раснределения определяются по графикам Р — Т — N как произведение коэффициентов для паровой и жидкой фаз, представленных в виде функций температуры, давления и среднемольной точки кипения фазы — на двух графиках для каждого углеводорода. Построенные номограммы являются некоторым улучшением ранее известных графиков давление — температура. Графики обоих видов построены но данным графиков фирмы Ке.тлог, составленных Венедиктом, Веббом, Рубином и Френдом [6, 7]. [c.131]

Если вещество в атомизаторе находится при известных температуре и давлении, то его состав будет определяться законами термодинамики. Это справедливо в том случае, если в газовой фазе существуют термодинамически равновесные условия Если в качестве атомизаторов применяют иламена, нагреваемые печи, различные типы электрических разрядов и т. п. при давлениях, близких к атмосферному, то как показывают исследования, в них осуществляются условия, близкие к равновесным. Часто состояние неш,ества н высокотемпературных атомизаторах указанного тииа соответствует состоянию локального термодинамического равновесия (ЛТР), поскольку все функции распределения являются термодинамически равновесными (за исключением функции распределения лучистой энергии, так как отсутствует равновесие излучения с веществом). [c.33]

Для большей наглядности на фиг. 14 показано графическое построение для нахождения координат только одной пары сопряженных составов. Пусть нам известны кривые упругости компонентов а и iv, нанесенные на фиг. 14 в обычной системе координат p — i. Проведя горизонталь р = onst, отвечающую заданному значению внешнего давления, можно определить температуры кипения /а и компонентов как абсциссы точек Н и К пересечения этой горизонтали с кривыми упругости. Зададимся некоторой температурой промежуточной в интервале taэтой температуре упругости Pi и Ра насыщенных паров компонентов а vi w рассматриваемой системы. Для этого из точки на оси температур с абсциссой, равной /i, восстановим перпендикуляр до пересечения с кривыми упругости в точках А w В, ординаты которых равны искомым значениям упругостей Ра и Р соответственно-В правой части графика представлена диаграмма давление — состав, на которую переносятся точки Л и В, первая в точку Л (О, Ра), а вторая—в точку В , Р ), и проводится изотерма А В. Абсцисса точки ее пересечения С с горизонталью р = onst определяет молярный состав х жидкой фазы. Прямая, соединяющая точку О с точкой В, даст значения парциальных упругостей НКК в функции молярного состава жидкой фазы. Для найденного состава х эта парциальная упругость pai пропорциональна отрезку ED. Парциальная упругость ра в функции молярного состава паровой фазы дается прямой ОМ, отвечающей уравнению ра=ру - Проведя из точки D горизонталь до ее пересечения с прямой ОМ, можно найти равновесный молярный состав у паровой фазы как абсциссу точки F, отвечающей тому же значению парциального давления ра , которое было определено по составу х жидкой фазы. Так определяется графическим путем одна пара сопряженных значений молярных составов х и у равновесных жидкой и паровой фаз рассматриваемой системы компонентов а и и> при заданных условиях давления р и температуры представляющих собой зафиксированные степени свободы системы. Такое построение приходится повторять и для других значений температуры ti при том же неизменном внешнем давлении р, определяя тем самым такое число сопряженных пар молярных составов жидкой и паровой фаз, которое позволит с достаточной точностью провести плавные изобарные кривые кипения и конденсации и кривую равновесия у—х. В расчетах процессов перегонки и ректификации чаще всего используются не молярные, а весовые составы и поэтому полученные графи- [c.94]

Ван Кревелен и др. определили состав раствора и равновесные парциальные давления МНз и СОг с использованием закона действующих масс для азота и углерода и ионного баланса реакции. Константа закона действующих масс изменяется с изменением температуры и ионной силы. Результаты расчета представлены на рис. У1-3 и У1-4. На рис. У1-3 показано изменение количества растворенного компонента в зависимости от Л (отношения числа атомов всего растворенного углерода к числу атомов растворенного азота при 20° С). На рис. У1-4 приведено рассчитанное парциальное давление как функция 1 и общая концентрация аммиака при той же температуре. Расчетные ре зультаты хорошо согласуются с данными Ван Креве лена 5 и другими экспериментальными данными . [c.390]

Фазовые равновесия в системе гафний — водород исследовались путем измерения равновесного давления водорода, рентгенокристаллографического и нейтронографического анализов. Эдвардс и Велекис [5] исследовали фазовые равновесия в области температур 251—827° С путем определения давления водорода, находящегося в равновесии с гафнием, как функцию общего содержания водорода в металле при постоянной температуре. На рис. 60 представлена зависимость изотермы давление — состав в логарифмических координатах для различных температур. Начальный период подъема кривой соответствует области растворимости водорода в гафнии. Прямые участки имеют тангенс угла наклона примерно 2, подчиняются закону Генри и свидетельствуют о моноатомном растворении во- [c.320]

Пример 7. Вычислить 1) состав пара, находящегося при атмосферном давлении в равновесии с жидкостью, которая состоит нз Юо/о и-гексана, ЗОО/о бензола, 400/о н-гептана и 20<>/о н-октана (все в мольных процентах) 2) равновесную температуру. Примем, что мы имеем идеальный раствор и идеальные газы и что давления пара чистых компонентов как функцию температуры можно представить уравнением gpмм = А — В Т°К со следующими константами [13] [c.649]

Эбуллиометрическим методом при различных давлениях измерены температуры кипения растворов пяти бинарных систем. По изотермам давления насыщенного пара рассчитан состав равновесных паровых фаз и избыточные термодинамические функции смешения растворов. Установлена линейная зависимость объемных и рефрактометрических свойств растворов от молекулярной массы компонента и состава систем. Предложены соответствующие корреляционные уравнения. Парожидкостное равновесие систем описано уравнением Вильсона. [c.131]