Равновесие жидкости и пара

Этот результат получен без каких-либо ограничений относительно свойств жидкого раствора. В нем использовано только представление о равновесии жидкости и пара, который рассматривается как смесь идеальных газов. Последнее означает, что состав пара можно вычислить с помощью закона Дальтона [c.116]

Приравнивая выражения для Д а и Дц", получаем условие равновесия жидкости и пара при наличии между ними искривленной поверхности раздела, описываемое уравнением Томсона (Кельвина) [c.35]

Эмиссия вредных веществ в атмосферу зависит от состава жидкости, ее температуры и режима эксплуатации резервуаров. Определение масштаба загрязнения окружающей среды и его характера связано с определенными трудностями, особенно на стадии проектирования химических производств. В статье излагается подход для расчета выбросов из резервуаров, основанный на фазовом равновесии жидкости и пара. Известно, что равновесие сосуществующих паровой и жидкой фаз выражается следующим комбинированным уравнением Дальтона—Рауля [c.42]

Частные случаи закона распределения - правила и законы, выражающие равновесное распределение в-ва в двухфазных системах. Напр., для расчета равновесия жидкости и пара пользуются законами Рауля и Генри, первым - для в-ва, находящегося в избытке, вторым - для в-ва, являющегося примесью (см. Генри закон, Рауля закон). Распределение растворенного в-ва между двумя несмешивающимися жидкостями при постоянной т-ре характеризуется тем, что отношение его концентраций в этих двух фазах сохраняется постоянным (закон Бертло - Нернста). Распределение примеси между жидкой и твердой кристаллич. фазой описы- [c.55]

Ректифицирующие колонки бывают обычно снабжены термометрами или другими приборами для измерения температуры [124], расположенными непосредственно над ректифицирующей частью, там, где поднимающийся пар по пути к конденсатору воздействует на измеряющий элемент. В правильно сконструированной колонке измеряемая температура является температурой равновесной смеси пара с жидкостью или весьма близка к ней. Если на колонке отгоняется достаточно чистое соединение, то отсчитанная температура представляет точку кипения этого соединения при данном давлении. Если же на колон-ке отгоняется смесь двух или большего числа соединений, то отсчитанная температура представляет температуру кипения смеси определенных соединений (азеотропные смеси, двойные или тройные по своему составу, ведут себя в этом отношении так же, как чистое соединение при данном давлении). Вышеприведенное утверждение будет правильным в том случае, если количество пара достаточно, чтобы компенсировать все теплопотери термометрического элемента через радиацию или теплопроводность и если пар не перегрет. Весьма малые теплопотери от элемента обеспечивают образование тонкого слоя конденсата, необходимого для того, чтобы установилось желаемое равновесие жидкости и пара, что требуется для правильного отсчета температуры. [c.232]

В области равновесия жидкости и пара действительные изотермы совпадают с изобарами. Спрашивается, каков же смысл волнообразного изгиба в этой области изотерм, вычерченных по уравнению Ван-дер-Ваальса По мысли Ван-дер-Ваальса, изгиб изотермы, обозначенный на чертеже жирным пунктиром, определяет неустойчивые, так называемые метастабильные, состояния. Эта мысль связана с гипотезой, что процесс, изображаемый участком изгиба теоретической изотермы, означает переход жидкости в газообразное состояние без расслоения вещества на две фазы (хотя такой процесс никогда не был наблюден). Некоторым подтверждением этого взгляда служат действительно обнаруженные метастабильные состояния жидкости и пара. Опыт показывает, что жидкость можно перегреть перед испарением и переохладить перед замерзанием. Более того, можно сказать, что жидкость переходит в пар или в лед при нормальной для данного давления температуре лишь тогда, когда обеспечены условия, облегчающие этот переход в противном случае закипание наступит при температуре более высокой и [c.33]

Чем большему давлению подвергнута жидкость, тем выше ее температура кипения, тем больше плотность ее насыщенного пара и соответственно меньше мольный объем пара. При повышении температуры изобарные участки изотерм, ограниченные слева и справа значениями мольных объемов жидкости и пара, становятся все короче и, наконец, смыкаются в точку (точка X на рис. 3), где плотность жидкости и плотность насыщенного пара равны. Вся область равновесия жидкости и пара располагается, таким образом, под изобарой рк, проходящей через критическую точку /С. Вся область жидкого состояния расположена под изотермой /к- Чтобы сконденсировать газ в жидкость, надо, следовательно, охлаждать его до температуры ниже критической. При этом достаточно подвергнуть газ давлению, немного большему, чем критическое давление рк, и весь газ сконденсируется в жидкость при меньшем давлении может существовать одновременно и. жидкая и газообразная фаза. [c.34]

На рис. 4 показаны изотермы СО2, вычерченные по экспериментальным данным. Кривая СС К. представляет собой граничную кривую, отделяющую область равновесия жидкости и пара от области (справа) газообразной фазы аналогично граничная кривая ВВ К отделяет двухфазную область от области жидкости. , [c.34]

И будем рассматривать мольный объем и как величину, играющую роль основной переменной, а давление и температуру — как величины, определяющие, совместно с константами а и Ь, численное значение коэффициентов уравнения. Очевидно, что уравнение (1.23 ) имеет, вообще говоря, три корня VI, Уг. з). значение которых зависит от значений коэффициентов. При температурах выше критической два корня являются мнимыми и только один вещественный в этой области газообразных состояний каждому значению давления и температуры, заданным совместно, соответствует одно значение мольного объема графически это означает, что здесь любая из изотерм в одной лишь точке пересекает любую из изобар. Мы видели уже, что ниже критической изотермы расположена область равновесия жидкости и пара, где изотермы, построенные по уравнению Ван-дер-Ваальса, пересекаются с изобарами, отвечающими равновесию, в трех точках. Здесь, следовательно, для соответственно выбранных значений температуры и давления все три корня рассматриваемого уравнения являются вещественными и неодинаковыми. Близ критического состояния численные значения корней мало отличаются друг от друга, и в критической точке они совпадают. [c.35]

Диаграмма Т — х — у. На рис. П1-11 представлена диаграмма Т — х — у системы азот — кислород. На диаграмму нанесены двойные изобары — кривые равновесия жидкости и пара при давлениях 0,5—20 кгс/см . Нижние ветви изобар характеризуют содержание азота в жидкости (х), верхние — содержание его в газовой фазе у)- [c.117]

Условием равновесия жидкости и пара является равенства химических потенциалов для каждого компонента раствора [c.149]

При равновесии системы жидкость — пар физический смысл неравенств ( 1,11) состоит в том, что для растворов любого типа при увеличении концентрации некоторого вещества в жидкой фазе ( Хг>0) всегда повышается его парциальное давление в газовой фазе, так как из условия ( 1г)>0 следует ёрг>0, поскольку при равновесии жидкости и пара химические потенциалы компонентов в обеих фазах равны [c.176]

Эти весьма элементарные факты иллюстрируются рис. 23. Поле I представляет поле стабильности твердой фазы, II — область жидкости и III—область газа. Ясно, что в границах любой из этих площадей и давление и температура могут изменяться независимо друг от друга. Пограничные линии между фазами являются совокупностью точек, в которых могут сосуществовать обе фазы. Так, ОА является так называемой кривой сублимации и представляет равновесие между твердым веществом и паром. ОВ является кривой плавления или отвердевания. Вдоль ОС находятся в равновесии жидкость и пар. Ясно, что вдоль каждой кривой давление точно определяется температурой. Так, ОС является кривой давления насыщенного пара жидкости, а О А — кривой давления насыщенного пара твердого тела. [c.262]

В состоянии равновесия жидкость и пар имеют одинаковую температуру. Поэтому на первый взгляд безразлично, куда поместить термометр — в жидкую фазу или в паровую. Однако это не так. Многочисленные измерения показали, что кипящая жидкость имеет несколько более высокую температуру, чем пар. Перегрев жидкости обусловлен главным образом двумя причинами — влиянием гидростатического давления и действием поверхностного натяжения, за счет которого давление нара в образующемся пузырьке больше, чем над поверхностью жидкости. За счет перегрева температура кипящей жидкости может быть [c.41]

Так как на диаграмме рис. 1 имеются области существования не только твердой и жидкой фаз, но также и газообразной, то над плоскостью Т, р следует построить не две, а три поверхности С, соответствующие трем фазам. Эти три поверхности пересекаются между собой попарно по линиям, проекциями которых на плоскость Т, р являются на рис. 1 кривые равновесия фаз по две ОК, ОР и ОС. Любая линия пересечения двух поверхностей пересекает третью поверхность в точке пересечения всех трех поверхностей, в точке равновесия всех трех фаз, проекция которой на плоскость Т, р есть тройная точка О. На основании сказанного выше ясно, что над каждой из трех однофазных областей СОК, КОР и РОС ниже всех проходит та поверхность, которая изображает фазу, устойчивую в данной области, например, над КОР поверхность С . Выше этой поверхности расположена линия пересечения двух других поверхностей С эта линия пересекает поверхность над тройной точкой О и дальше проходит ниже С,, изображая устойчивые равновесия жидкости и пара. Проекция этой линии на плоскость Т, р есть кривая С ОС, которая в части С О изображает неустойчивые состояния, в части ОС — устойчивые. [c.40]

При перемещении вдоль кривой равновесия жидкости и пара ОС теплота испарения и разность удельных объемов обеих фаз постепенно уменьшаются, и в критической точке С обе эти величины обращаются в нуль. На основании формул (27) и (29) это означает, что при повышении температуры и давления угол между поверхностями С для жидкой и газообразной фаз постоянно уменьшается, и при Тир, соответствующих точке С, поверхности С для обеих фаз должны иметь общую касательную плоскость, т. е. обе эти поверхности сливаются в одну. Дальше точки С при более высоких 7" и р из двух поверхностей получается одна, что соответствует отсутствию границы между жидким и газообразным состояниями выше критической точки. [c.41]

Подобно тому, как диаграмма Т, р связана с поверхностями термодинамического потенциала как функциями температуры и давления, так диаграмма Т, V (рис. 22) связана с поверхностью свободной энергии, изображаемой уравнением (22). Мы обратим внимание прежде всего ка ту часть поверхности, которая изображает равновесие жидкости и пара, а для этого познакомимся сначала с изотермами свободной энергии, т. е. с сечениями поверхности плоскостями постоянной температуры. [c.42]

Поверхность определяемая уравнением (23), дающим зависимость энтальпии X от энтропии и давления, имеет много общего с рассмотренной поверхностью Ф. Это видно из сравнения проекции двухфазных областей поверхности ф на плоскость Т, v — рис. 22 и поверхности х на плоскость т , р — рис. 24. На поверхности X существуют такие же складки, как и на поверхности ф, причем складка, соответствующая равновесию жидкости и пара, таким же образом замыкается бинодальной кривой, две ветви которой непрерывно переходят одна в другую в критической точке. Поверхность х отличается от поверхности ф в том отношении, что для нее, как видно из (19), [c.47]

Быстро растущие потребности в чистом аргоне вызывают необходимость проектирования и изготовления разделительной аппаратуры, в ряде случаев [Л. 11] работающей под повышенным давлением. Представляется целесообразным расширить область исследования равновесия жидкости и пара в системе аргон — азот и выразить экспериментальные данные в форме, наиболее удобной для выполнения инженерных расчетов. [c.108]

Изучено фазовое равновесие жидкости и пара з системе аргон — кислород при абсолютных давлениях 1,2 1,5 1,7 и [c.115]

Изучено фазовое равновесие жидкости и пара в системе аргон — азот при абсолютных давлениях 1,2 2,0 3,0 и 4,0 ата. Получены данные о равновесных составах жидкости и пара и соответствующих им температурах для пяти различных смесей. [c.115]

Изучено фазовое равновесие жидкости и пара в системе кислород — криптон при абсолютных давлениях 0,5 2,0 4,0 и [c.115]

ИССЛЕДОВАНИЕ РАВНОВЕСИЯ ЖИДКОСТИ И ПАРА В СИСТЕМЕ КИСЛОРОД —АРГОН —АЗОТ [c.116]

Рассмотрим теперь жидкий раствор веществ, находящийся в равновесии со своим паром. Условием равновесия жидкости и пара является равенство химических потенциалов для каждого компонента раствора [c.129]

Пульсирующая иодача сырья или орошения может затруднить работу и управление колоннами, процесс разделения в которых основаи на динамическом равновесии жидкости и пара на тарелках. Ситчатые, волнистые и решетчатые тарелки требуют тщательной расчетной проверки для выявления возможного вредного влияния пульсаций, которая иногда возникает при работе. [c.170]

Уравнение (П.2) — это уравнение Клаузиуса — Клапейрона. Оно справедливо для различных фазовых процессов при изменении состояния однокомпонентной системы по линиям двухфазного равновесия. Это дифференциальное уравнение кривых на диаграммах типа (П.1). В случае равновесия жидкости и пара АН р является изменением энтальпии при испарении (молярной теплотой испарения, молярной скрытой теплотой парообразования), а Av—изменением объема, разностью молярных объемов насыщенного пара и жидкости. [c.24]

В состоянии равновесия жидкости и пара Р есть давление насыщенного пара Р над искривленной поверхностью капель, а химические потенциалы в обеих фазах равны. Следовательно, в формуле (3.3.25) ц = КТ[пРг и ц, = + RT IlPs, где Р, — давление насыщенного пара Р, над плоской поверхностью жидкости. Из равенства химических потенциалов в паре и жидкости вытекают соотношения между упругостями насыщенных паров над плоской и искривленной поверхностями (уравнение Кельвина) [c.572]

Оценка и использование данных по ВЭТТ. Эффективность колонки может быть экспериментально оценена с помощью стандартных смесей с точно известными данными о равновесии жидкости и пара (например, смеси н-гептана с метилциклогек-саномили метилциклогексана с толуолом ). Удобной характеристикой состава таких смесей является измерение их показателя преломления. [c.523]

С изменением давления изменяется температура кипения, т. е. температура равновесия жидкости и пара. Таким образом, выше и ниже рассмотренной прямой Л1Л2 должны лежать аналогичные прямолинейные участки изотерм, изображающие испарение жидкости при давлении, большем р и меньшем р . Вся область, очерченная на чертеже точечным пунктиром, является областью двухфазных состояний, областью равновесия жидкости и насыщенного пара. Направо от этой области вещество находится в газообразном состоянии, налево — в жидком (и твердом). [c.33]

В качестве торого примера рассмотрим группу веществ, для которых критерии Юнга заключены в тесных пределах (фтор-, хлор-, бром- и йодбензол J = 3,78 -ь 3,80). Почти во всей области равновесия жидкости и пара кривые зависимости давления насыщенного пара от температуры в приведенных параметрах л = / (т) у этих веществ практически совпадг—- всяком случае, нигде не расходятся более чем на 1% величины давления. Почти столь же полно совпадают для них кривые, определяющие температурное изменение приведенных объемов насыщенного пара и равновесной жидкости сопар = /1 (т) и сож = /2 (т). С галоидозамещенными бензолами сходны по своим термодинамическим свойствам этиловый эфир (/ = 3,81) и н-гексан (/ = 3,83). [c.266]

В лаборатории редких газов Всесоюзного ордена Ленина электротехнического института имени Ленина на протяжении ряда лет проводились опытные работы по изучению отдельных процессов технологии получения криптона. В 1937—1938 гг. была спроектирована и сооружена первая в СССР опытная кислородно-криптоновая установка [Л. 1] и осуществлено получение небольших количеств чистой криптоно-ксеноновой смеси, которая использовалась науч>ю-иссл<, довательокими институтами, Московским электроламповым заводом и др. В то же время эксплуатация этой установки позволила решить ряд практически важных задач изучить фазовое равновесие жидкости и пара в системе кислород — криптон, исследовать процесс ректификации при получении бедного концентрата (0,1—0,2% Кг), испытать разработанную схему переработки криптонового концентрата, изучить процессы каталитического окисления примесей ацетилена, разделения криптоно-ксеноновой смеси с получением чистого ксенона. Опыт эксплуатации установки оказался также полезным при проектировании крупных криптоновых установок, которое осуществлялось впоследствии совместно с работниками промышленности. [c.154]

Число фаз, одновременно находящихся в состоянии равновесия, зависит от температуры и давления. Линия ОА изображает зависимость давления паров над навдкоп фазой от температуры и называется кривой упругости пара воды. Выше этой линии вода может существовать только в жидкой фазе и ниже—только в виде пара. Каждая точка на кривой ОС отвечает определенному давлению, при котором находятся в равновесии жидкость и пар при данной температуре. [c.107]

Однако для ряда переходов в твердых телах указанное условие не выполняется. Структуры двух фаз оказываются близкими, и одну субрешетку удается трансформировать в другую 12, 3]. С классическим примером единой модели (и одной общей поверхностью свободной энергии Гиббса), используемой для описания двух фаз, мы встречаемся при изучении равновесия жидкости и пара. Ван-дер-Ваальс исходил из предположения о плавном переходе от структуры жидкости к структуре пара, поскольку обе структуры характеризуются произвольным распределением частиц в обеих фазах. [c.618]