Кипение жидкостей идеальных

Из других работ Менделеева в областях, относящихся к физической химии, следует назвать его работы по упругости газов, введению универсальной газовой постоянной в уравнение состояния идеального газа, изучению термического расширения жидкостей и их поверхностного натяжения при различных температурах. В частности, последние работы привели к установлению Менделеевым существования температуры абсолютного кипения жидкостей (критической температуры). [c.17]

Из опыта известно, что если в жидкости растворен нелетучий компонент, то температура кипения жидкости повыщается. Рассмотрим это явление более подробно на примере идеальной системы. Давление пара растворителя в такой системе определяется законом Рауля [c.192]

Заметим, что на диаграмме температура кипения — состав кривая жидкости идеального раствора, в отличие от аналогичной кривой диаграммы давление насыщенного пара — состав, криволинейна. [c.192]

Некоторое представление об условиях разделения смесей при пленочной дистилляции в условиях нисходящего прямотока фаз дает работа [81]. В ней приводятся данные опытов по дистилляции водного раствора метанола с массовой концентрацией 28% в трубах диаметром 25 и 45 мм. Данные о составе дистиллята при различных размерах труб и разностях температур теплоносителя и раствора приведены на рис. 1.2. Верхняя кривая соответствует составу дистиллята при простой дистилляции (при отсутствии массообмена), нижняя кривая — составу дистиллята при достижении равновесия между жидкостью и паром (идеальный массообмен). Как видно, точки, изображающие состав дистиллята в проведенных опытах, располагаются между указанными кривыми. Увеличение диаметра трубы, обусловливающее ухудшение условий массообмена, приводит к повышению эффективности разделения. Следует подчеркнуть, что приведенные данные получены при проведении процесса дистилляции при атмосферном давлении и больших тепловых нагрузках. При этом имели место турбулентный режим движения пара и интенсивное кипение жидкости, обусловливающее ее турбулизацию. Подобные условия имеют место и при кипении под вакуумом уже при сравнительно небольших тепловых нагрузках. [c.19]

Расчет упрощенного идеального процесса ректификации (см, рис. 159). Данный расчет проведен без учета влияния флегмы на изменение состава жидкости на тарелках. Пар, содержащий моля кислорода и (1—л-з) моля азота, переходит с тарелки АВ (температура /1) на тарелку СВ и конденсируется (по отрезку ВС на графике), вызывая кипение жидкости, находящейся на тн-])елке СО (температура f ). Жидкость на тарелке СО имеет тот же состав, что и поступающий на нее пар. Тепло, подведенное паром, вызывает испарение из жидкости пара, содержащего уже не х , а х моля кислорода и (1—Хд) моля азота (по отрезку на графике). Следовательно, этот пар обогащен более летучим компонентом. Пар переходит далее на тарелку ЕР (отрезок ОБ на графике) н поддерживает температуру на этой тарелке на уровне 13 и т, д. [c.407]

Из числа других работ Д. И. Менделеева, сыгравших большую роль в развитии физической химии, следует назвать такие работы, как изучение давления пара жидкостей, выведение уравнения состояния идеальных газов, изучение термического расширения жидкостей и их поверхностного натяжения при различных температурах. Последние работы привели Д. И. Менделеева к установлению существования температуры абсолютного кипения жидкостей — критической температуры (1861). [c.7]

При теоретическом рассмотрении процесса проти-воточного разделения идеальных бинарных смесей через константу а обозначают фактор разделения. Если величина этого фактора велика (что наблюдается в действительности для большинства газовых смесей), то грубое отделение примесей происходит, когда смесь подвергают медленной дистилляции в перегонном кубе. В одних случаях температуру последнего поддерживают постоянной с помощью криостата. При этом в процессе дистилляции происходит непрерывное изменение давления пара остающегося продукта, так как содержание легко летучего компонента снижается. В других случая)с, наоборот, поддерживают постоянным давление пара, вследствие чего происходит непрерывное повышение температуры кипения жидкости. [c.154]

В каждом из этих способов повышение концентрации пара от среднего значения до концентрации, равновесной крепкому раствору может быть достигнуто в самом кипятильнике. Если крепкий раствор поступает в кипятильник сверху в противоток пару, выходящему из него, и поверхность соприкосновения между этими потоками будет велика, то при идеальном теплообмене пар может иметь температуру крепкого раствора. Таким образом, пар может быть охлажден от средней температуры в кипятильнике t AO низшей температуры кипения раствора в этом аппарате t, и, следовательно, концентрация выходящего пара должна быть равна концентрации равновесного пара в начале кипения при давлении р и температуре В действительности идеального теплообмена нет поэтому концентрация пара будет практически на 2— 3% меньше значения В наших теоретических рассуждениях будем считать теплообмен между выходящим из генератора паром и поступающей жидкостью идеальным. [c.494]

Паровые компрессионные холодильные машины. В паровых холодильных машинах в качестве рабочего тела (хладоагента) используются жидкости с низкими температурами кипения. Работа идеальной компрессорной паровой холодильной машины теоретически осуществляется по обратному циклу Карно, в описании которого мы опустим все подробности, хорошо известные из курса термодинамики. [c.238]

В идеальном случае при отсутствии разности температур в процессе теплообмена охлаждение жидкости от точки 1 до точки 3 может быть также осуществлено процессом 3—2 кипения жидкости. Количество тепла, отведенного и подведенного в процессах /—5 (площадь 3 —3—I—Г) и 3—2 (площадь 3 —3—2—2 )у одинаково —4 = 4 — г з. В соответствии с выражением [c.209]

Определите изменение внутренней энергии при испарении 1 кг воды при нормальной температуре кипения, если теплота испарения равна 2258,7 Дж/кг. Считать пар идеальным газом и пренебречь объемом жидкости, [c.58]

Выше (стр. 31) было показано, что образование азеотропа является следствием отклонения системы от идеальности. Характер зависимости температуры кипения и состава пара от состава жидкости в бинарных системах, имеющих положительный и отрицательный азеотропы, иллюстрируется рис. 19. При составах жидкости, лежащих до азеотропной точки, в системах с положительными азеотропами пар содержит больше, чем раствор того компонента, концентрация которого принята в качестве независимой переменной. В области концентраций, лежащих за азеотропной точкой, пар относительно богаче вторым компонентом. В системах с отрицательными азеотропами имеет место обратная зависимость. [c.72]

Жидкость кипит при температуре, при которой давление ее насыщенного пара становится равным внешнему давлению (в обычных условиях это давление 1,0133 10 Па = 1 атм.) Из закона Рауля следует, что давление пара над идеальным раствором нелетучего вещества меньше, чем над чистым растворителем при той же температуре. Температура кипения идеального раствора будет поэтому выше температуры кипения чистого растворителя Т (рис. 117). Разность = Ту — Т характеризует повышение температуры кипения раствора. Уравнение (123.1) остается справедливым при температуре кипения раствора. В точке кипения давление будет равно постоянному внешнему давлению Рр [c.355]

Взаимная растворимость жидкостей изменяется с температурой, увеличиваясь, как правило, с повышением температуры. Полностью взаимно нерастворимых жидкостей нет. Однако при малой растворимости можно считать, что жидкости взаимно нерастворимы. Взаимно растворимые жидкости можно разделить на следующие подгруппы идеальные растворы (подчиняются закону Рауля) нормальные растворы — смеси, частично отклоняющиеся от закона Рауля, но не образующие смесей с постоянной температурой кипения (азеотропов) неидеальные растворы — смеси, значительно отклоняющиеся от закона Рауля, в том числе образующие смеси с постоянной температурой кипения (азеотропы). [c.236]

Если н идкую идеальную бинарную смесь в течение значительного времени выдержать в замкнутом объеме при кипении в условиях постоянной температуры и постоянного давления, система, состоящая из пара и жидкости, придет в состояние равновесия. Более строгим критерием установившегося равновесия будет равенство химических потенциалов всех компонентов в фазах. [c.289]

Согласно принятому условию (р <р°) 5<1.Из уравнения (VI, 142) следует, что при б<1 содержание более летучего компонента (2) в паре больше, чем в жидкости Л/г>Л 2 (см. рис. 59, г). Из уравнения (VI, 141) с учетом соотношения (У1, 143) следует, что зависимость р от N2 для идеальной летучей смеси может быть представлена кривой 2 (см. рис. 59, б). Зависимости температуры кипения от состава жидкости или пара также описываются кривыми / и 2 соответственно. [c.233]

К любым жидким смесям (идеальным и неидеальным) применимо правило, известное под названием первого закона Коновалова пар по сравнению с жидкостью, находящейся с ним в равновесии, обогащен тем компонентом, добавление которого к жидкости повышает общее давление пара (или понижает температуру кипения раствора при заданном давлении). [c.89]

Таким образом получили состав газовой фазы, выраженный через состав жидкой смеси. Уравнение (365) нелинейно. Зависимость давления пара р от мольной доли Х компонентов в газовой фазе на диаграмме р — х изобразится кривыми (рис. Б.28). Из уравнения (365) следует, что х совпадает с х только при Р° =Р°2- В других случаях пар обогащается компонентом с большим давлением пара. С помощью диаграммы, изображенной на рис. Б.28, можно определить состав жидкой фазы, если известен состав пара. Однако, так как парциальное давление компонентов не представляет большого интереса для практики, более удобно использовать график другого типа, а именно зависимость общего давления пара от Х и Х, т. е. от состава жидкости и пара. Представим себе, что для некоторого температурного интервала имеются необходимые данные для до-строения таких диаграмм. Тогда для некоторого давления р-можно найти соответствующую температуру кипения и построить диаграмму температуры кипения (рис. Б.29), которая для-идеальной смеси представляет собой две кривые (на диаграмме давления пара для идеальных смесей имеется только кри- [c.285]

Другим фактором, сильно влияющим на температуры кипения и возгонки, является, как известно, присутствие примеси посторонних веп1,еств. В подавляющем числе случаев примеси повышают температуры кипения и только более летучие вещества могут ее понизить. Этот факт приводит к заключению, что в рассматриваемых случаях температуры кипения и возгонки пе могут служить константами для характеристики веществ, находящихся в смеси зато, с другой стороны, это свойство является критерием чистоты вещества. Чистое вещество кипит нри определенном и неизменном внешнем давлении при строго определенной температуре. При кипении жидкостей, состоящих из двух и более компонентов, па термограммах будет наблюдаться наклонная площадка на температурной кривой в случае смеси, близкой к идеальной, или два эффекта с непостоянными температурами, отчасти сливающиеся друг с другом, или, наконец, два горизонтальных отрезка на температурной кривой в случае двух взаимно нерастворимых жидкостей (см. рис. 145). В соответствии с правилом фаз растворы солей в воде в насыщенном состоянии дают при нагревании ха- [c.109]

Мы предполагали, что при постояввом давлении по мере выкипания более летучего компонента из идеальной смеси температура кипения жидкости должна непрерывно и равномерно расти и на термограмме получится не горизонтальный отрзок темпера турной кривой, а наклонный. Был исследован ряд смесей толуол — бензол (смесь, [c.180]

Рассмотрим расчет числа тарелок по схеме (на рис. 7.1,6 в ректификационной коловне для бинарной смеси [26]. При составлении математической модели примем следующие допущения исходная смесь подается в колонну лри температуре кипения жидкость (пар) на тарелках колонны находится при температуре кипения (насыщения) потоки пара и жидкости, а также давление по высоте секций колонны постоянны флегма поступает в колонну при температуре кипения в зоне массообмена на тарелках осуыдествляется идеальное перемешивание жидкости и идеальное вытеснение пара. [c.208]

Пример 1.4. Четыреххлористый углерод и бензол — это жидкости неограниченно смешивающиеся друг с другом форма изобарных и иаотерми ческих кривых кипения и конденсации данного раствора идентична форме этих кривых, идеального раствора. Однако расчет условий парожидкостного равновесня для веей системы по уравнениям, основанным на законах Рауля п Дальтона, был бы неточен. В табл. 1.3 приведены опытные данные, полученные путем измерения действительного суммарного давления рд паров системы СС14—С,На при постоянной температуре 50 °С и при различных составах равновесных фаз. [c.44]

На фиг. 8 представлены кривые парциальных давлений одного из компонентов бинарного неидеального раствора в функции мольного состава жидкой фазы для различных положительных отклонений от закона Рауля. При некоторых определенных значениях величин отклонений от свойств идеального раствора и, в частности, для систем, компоненты которых имеют близкие температуры кипения, кривая общего давления паров системы может иметь экстремальную точку. В этом случае раствор, состав которого отвечает максимуму или минимуму суммарной упругости паров, называется азеотропи-ческим раствором и характеризуется тем, что жидкость кипит при постоянной температуре и находится в равновесии с паром одного и того же с нею состава [7]. [c.17]

Диэтиленгликоль — густая бесцветная жидкость с температурой кипения 244,5° при 760 мм. Она является идеальным смазочным маслом д,11я машин, используемых при пряже шерсти. Из производных диэтиленгликоля известностью пользуется диннтрат [c.435]

Уравнения, описывающие различные газовые законы, представляют собой строгие математические выражения. Измерения объема, давления и температуры, более точные, чем проводились Бойлем и Гей-Люссаком, показывают, что газы лишь приближенно подчиняются этим уравнениям. Свойства газов значительно отклоняютск от так называемых идеальных свойств, когда газы находятся под высоким давлением или при температурах, близких к температурам кипения соответствующих жидкостей. Таким образом, газовые законы, вернее законы состояния идеального газа, достаточно точно описывают поведение реальных газов только при низких давлениях и при температурах, далеких от температуры кипения рассматриваемого вещества. В разд. 3-8 мы вновь обратимся к проблеме уточнения простого закона состояния идеального газа, с тем чтобы он мог правильнее учитывать свойства реальных, неидеальных газов. [c.132]

Для изучения равновесия пар — жидкий раствор применяют два типа диаграмм состояния 1) диаграммы давление пара — состав (Т = onsi), 2) диаграммы температура кипения — состав (Р = = onst). Диаграммы состояния для различных типов растворов (/-идеальный раствор, 11(111) — реальный раствор с незначительным положительным (отрицательным) отклонением от идеальности, IV(V) — реальный раствор со значительным положительным (отрицательным) отклонением от идеальности представлены на рис. 130, на котором приведены, кроме того, диаграммы состав жидкого раствора — состав пара. Для изучения равновесия пар — жидкий раствор чаще используются диаграммы температура — состав, называемые диаграммами кипения. Рассмотрим диаграммы кипения для некоторых реальных систем (рис. 131 — 133). На этих диаграммах фигуративные точки а н Ь соответствуют температурам кипения чистых компонентов при данном внешнем давлении Р. При температуре кипения чистого компонента система инвариантна (С =1—2 + 1 = 0). Та из двух жидкостей, которая обладает более низкой температурой кипения при заданном давлении, соответственно будет более летучей при данной температуре. Каждая из диаграмм кипения имеет две кривые, разделяющие диаграмму на три области I — область пара (С = 2—1 -f- 1 = 2), II — область жидкости (С =2—1 + 1 =2), III — область равновесия пара и жидкости (С =2—2 +1 =1). [c.389]

Хальденвангер [194] наиболее полно сформулировал требования, предъявляемые к эталонным смесям 1) по свойствам эталонная смесь должна приближаться к идеальному раствору, т. е. практически без отклонений подчиняться закону Рауля и иметь относительную летучесть компонентов, постоянную для всех концентраций 2) данные по равновесию пар— жидкость должны быть известны или их можно легко рассчитать 3) смесь должна состоять только из двух компонентов во избежание трудностей при измерениях и расчетах 4) относительная летучесть компонентов должна иметь такое значение, чтобы в испытуемой колонне достигалось достаточное, но не слишком большое разделение 5) температуры кипения смеси должны лежать в интервале, для которого нетрудно подобрать надежную тепловую изоляцию колонны 6) компоненты смеси должны быть термически стойкими в условиях ректификации 7) вещества и их смеси не должны вызывать коррозии конструкционных материалов, использованных в аппаратуре 8) исходные вещества должны быть легко доступными 9) вещества не должны содержать примесей их чистота должна поддаваться проверке доступными методами 10) смеси с любой концентрацией компонентов должны легко поддаваться анализу. [c.140]

Теплота испарения (АЯисп сгав)) в большинстве случаев соответствует изменению энтальпин 1 моль вещества в процессе превращения чистой жидкости в идеальный газ при температуре 298,15 К и давлении 101 325 Па (I атм). Индексом р обозначено изменение энтальпии вещества в процессе превращения чистой жидкости в ее насыщенный пар прн температуре 298,15 К (реальный газ), индексом к — изменение энтальпии вещества в процессе превращения чистой жидкости в ее насыщенный пар при давлении 101 325 Па (1 атм) и соответствующей температуре (т. е. в нормальной точке кипения), индексом с — теплота сублимации твердого вещества при температуре 298,15 К- [c.423]

В [5] получены данные по кипению в большом объеме смесей бензол — толуол, этанол — бензол, вода — изо-бутанол во всем диапазоне составов и при давлениях 0,5 0,1 и 0,2 МПа. Результаты представлены с исгюльзо-ванием коэффициента теплоотдачи, а не разности температур. Если перенос массы пе оказывает влияния на процесс кипения, то коэффициент теплоотдачи (идеальная величина) при любом составе жидкости (л ) связан с коэффициентами теплоотдачи для чистых компонентов (а , л) [c.416]

Скрученные ленты распространены вследствие простоты применения в существующем теплообменном оборудовании. Они идеальны в приложении к горячим пятнам, так как короткая лента помогает решить задачу интенсификации теплообмена, оказывая небольшое воздействие на общее падение давления. Кривые кипения для недогретой жидкости, закрученной лентой, подобны кривым для труб без лент[36] однако с можно увеличить на 100% [37], как показано на рис. 5. Критические тепловые потоки для завихренного потока примерно в 2 раза выше, чем для прямолинейного течения, при одинаковой мощности прокачки через опытный участок. [c.425]

Устройства, способствую щие образованию пузырей В тех случаях, когда взрыв ное кипение нежелательно, можно специально вводитг-в жидкость центры парообразования, чтобы облегчить за рождение пузырей. Если си стема должна поддерживаться в сверхчистом состоянии, взвешенные частицы в качестве центров парообразования применять нельзя. Идеальными центрами парообразования могут служить маленькие пузырьки иеконденсирующегося газа, например воздуха, но и этот метод неприменим в тех случаях, когда могут возникать трудности, связанные с коррозией или поступлением неконденси-рующегося газа в конденсатор. Иногда можно добавлять в основной поток жидкости незначительные количества компонента, имеющего более низкую точку кипения, чтобы ввести в него центры парообразования в виде маленьких пузырьков, которые могут затем расти за счет поступления пара основного компонента потока жидкости. Однако наиболее распространенный эффективно действующий прием заключается в использовании микровпадин и царапин на поверхности нагрева. Например, царапины вдоль кромок витых резиновых вставок в трубах могут служить отличными центрами парообразования. [c.94]

На рис. VII. 2 представлена зависимость температуры кипения раствора от состава для той же идеальной системы СбНдВг— eHs l при атмосферном давлении. Эту диаграмму можно построить и теоретически, если известна температурная зависимость давления пара каждой из чистых жидкостей между их нормальными точками кипения. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология