Изотермическая кривая равновесия жидкость—пар

Эти условия могут обсуждаться на примере изотермических кривых равновесия жидкость-пар, а также для изобарического равновесия, но из-за принимаемой во внимание в последнем случае температурной зависимости (рис. 1.11) они представляются менее ясными. [c.29]

Рассматриваемые диаграммы удобны тем, что на них характер зависимости состава пара от состава жидкости одинаков для изотермических и изобарических условий. Рассмотренный нами простейший тип кривых равновесия жидкость — пар не является единственным. Рассмотрим другие типы диаграмм. [c.92]

Наличие экстремальных, максимальных или минимальных точек на кривых равновесия, термодинамическая теория растворов объясняет ассоциацией или диссоциацией молекул одного из жидких компонентов раствора, и это вполне оправдывается опытом. Если проанализировать, какие пары жидкостей образуют растворы, характеризующиеся максимумом суммарной упругости паров при постоянной температуре системы, то окажется, что большинство известных пар таких компонентов представляют смеси жидкостей, содержащих гидроксильную группу смешанных с жидкостями, свободными от гидроксильных групп. Такого рода смеси имеют тенденцию к ассоциации. С другой стороны, водные растворы галоидоводородных кислот, характеризующиеся явно выраженной диссоциацией, относятся к категории растворов, у которых изотермические кривые кипения и конденсации имеют точку минимума (фиг. 4). [c.13]

Рассматривая горизонталь монотектического трехфазного равновесия по аналогии с описанным выше эвтектическим равновесием как сочетание трех коннод, будем иметь картину относительного расположения кривых концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала трех равновесных фаз, геометрически полностью аналогичную показанной на рис. 52,а. Следовательно, рост температуры выше монотектической должен приводить к стабилизации двух двухфазных равновесий и Понижение температуры ниже монотектической горизонтали должно способствовать стабилизации равновесия а Ьг. Соответствующие картины, иллюстрирующие изменения относительного расположения кривых концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала трех рассматриваемых фаз, будут в принципе аналогичны показанным на рис. 53,в для системы эвтектического типа. Однако, принимая во внимание факт расслоения в жидкости и учитывая, что при определенном перегреве две жидкие фазы перейдут в одну, вместо двух кривых концентрационной зависимости д, использованных в случае эвтектической системы, в данном случае следует применить одну кривую для жидкой фазы типа показанной на рис. 50. При этом относительное перемещение соответствующих участков указанной кривой и кривой о — (хв) при изменении температуры полностью аналогичны наблюдаемым в эвтектической системе. [c.291]

Допустим, что в двухфазной равновесной системе происходит изотермическое изменение давления в соответствии с уравнением (V, 25) это вызовет изменение энергии Гиббса в первой фазе на V dP, во второй фазе —на V"dP. Так как V V", то и dG ф ф dG , т. е. равновесие нарушается. Изобарное изменение температуры также приводит к нарушению равновесия, ибо в этом случае согласно (V,24) dG —S dT и dG" = —S"dT, но З ФЗ". Например, если в равновесной системе жидкость — пар изотермически увеличить давление, то пар сконденсируется и dG < dG ) если же осуществить изобарное нагревание, то жидкость испарится S > S и dG < dG (см. также гл. V, пример 5, с. 125)]. Одновременное изменение обоих параметров дает возможность поддерживать равновесие, т. е. все время оставаться на кривой Р — Т, отвечающей сосуществованию обеих фаз (рис. 50 5 и 51). [c.184]

Смесь двух жидкостей кипит в некотором интервале температур, ибо по мере выкипания ее состав изменяется. На диаграмме N, t (рис. 60) нижняя линия A IB (кривая жидкости) изображает температуры начала кипения растворов разных составов, а линия (кривая пара) — температуры конца кипения. Изотермические сопряженные точки на этих кривых (например, С к С, F и F ) отображают состав жидкой и парообразной фаз, находящихся в равновесии друг с другом. Точки В и А — температуры кипения чистых компонентов. [c.189]

Область изотермического равновесия пара и жидкости ограничивается колоколообразной кривой с максимумом в точке С. Таким образом, критическая температура представляет температуру, при которой мольные объемы жидкости и пара равны. Большинство свойств в жидком и газообразном состояниях становятся одинаковыми в окрестности критической точки (вязкость, теплопроводность и т. д.). [c.42]

При появлении новой или исчезновении имеющейся фазы может происходить остановка или излом на кривой, изображающей зависимость изучаемого свойства от выбранного параметра равновесия. Например, при изотермическом сжатии пара давление Р обнаруживает хорошо известную зависимость от объема V. Эта- зависимость наблюдается до тех пор, пока не будет достигнуто состояние насыщенного пара. При конденсации пара в жидкость давление в новой, уже двухфазной, системе перестает зависеть от объема и на кривой Р = Р(У) появляется остановка — горизонтальный участок изотермы. [c.144]

Теплоемкость органического стекла, образуемого 2-метилпентаном [160], показана на рис. 11. Поскольку 2-метилпентан может также кристаллизоваться, то для сравнения показана кривая для кристаллического вещества. Кривая теплоемкости для стекла при всех температурах лежит на графике выше. Стекло плавится в узком интервале температур около 80° К, и теплоемкость быстро растет до значений переохлажденной жидкости. Изотермического изменения энтальпии при плавлении чистого стекла не происходит. Так как стекла представляют термодинамически неравновесное состояние, то температура, при которой происходит переход, и форма соответствующего изгиба могут зависеть от предварительной обработки исследуемого образца. Около 80° К на кривой С имеется небольшой выступ, который, возможно, обусловлен тем, что при измерениях не было достигнуто равновесие, однако такие выступы наблюдаются довольно часто и могут быть закономерными. [c.42]

На рис. 9.12 представлена типичная диаграмма фазовых равновесий неидеальной эвтектической системы. Выше кривых ликвидуса 1аЕ и расположена область жидкости (1). Из жидкости эвтектического состава [Е) изотермически кристаллизуются два твердых раствора а, обогащенный компонентом А, и р, в котором преобладает компонент В. Составы этих твердых растворов определяются точками О и Я линии ОН. Кривые ОК и НМ ограничивают область несмесимости (сосуществование кристаллов аир). [c.425]

Так как моновариантные кривые пересекаются в нонвариантных точках, то точки F yi G лежат на одной изотермической прямой FEG, проведенной через эвтектическую точку Е. Точки F я G являются фигуративными точками твердых растворов а и , находящихся в равновесии с жидкостью эвтектического состава. Их абсциссы характеризуют состав твердых растворов, насыщенных при эвтектической температуре. [c.150]

Диаграмма фазовых равновесий в системе ацетилен—нониловый спирт включает в себя два типа диаграмм с ограниченной растворимостью двух жидкостей, описанных Бюхнером Представляло интерес построить проекции диаграмм фазовых равновесий на плоскость Р — х, анализируя изотермические разрезы диаграммы Р—/. Такой анализ интересен еще и потому, что в литературе подробно обсуждаются диаграммы Р — X для случая, когда кривая Q — К-х направляется в сторону меньших температур. [c.9]

В простейшем случае жидкость является идеальным раствором, а паровая фаза — смесью идеальных газов. Изотермическая диаграмма равновесия жидкость — газ имеет вид, изображенный на рис. 140, где линии Аа, ВЬ и Сс представляют давления паров чистых компонентов. На гранях призмы построены кривые равновесия жидкость — пар соответствующих бинарных систем. Плоскость кипящей жидкости асОЬЕ выражает зависимость давления пара от состава раствора, поверхность пара а1сОЬН характеризует состав сухого насыщенного пара. Проведя изобарное сечение ОСЬ НЕ, получим соединительные линии 0С (1ц) и ЕН ек) для соответствующих двойных систем. На плоскости ООНЕ между прямыми 0Е <1е) и 0Н(д11) находятся фигуративные точки, характеризующие при данных Р и Т равновесие жидкость — пар в тройных системах. [c.343]

Двойная критическая точка (точка температурного минимума на критической кривой), как и критическая точка азеотропа, является нонвариантной. Критическая фаза в этой точке имеет на одну степень свободы меньше, че.м обычная критическая фаза двухкомнонентной системы. Это вызвано тем, что двойная критическая точка является пределом, в котором сливаются критические точки двух изотермических областей равновесия жидкость —газ. Обе эти точки имеют, следовательно, одинаковые пара.метры. [c.163]

Для иллюстрации применения правила фаз к однокомпонентной системе рассмотрим приведенную на рис. 2.8 диаграмму удельный объем — давление для чистого пропана. Если произвольно зафиксировать температуру 71,1° С, то видно, что при существовании только газовой или только жидкой фазы давление может изменяться вдоль изотермической кривой, т. е. имеются две степени свободы. Однако, если произвольно зафиксировать давление и температуру, то возможно только одно состояние и удельный объем фазы имеет определенное значение. В двухфазной области фиксирование температуры 71,1° С связывает давление и удельные объемы каждой из двух фаз (на рис. 2.8 точки А и В). Точка А соответствует насыщенному газу (точка росы) [5], а точка В — насыщенной жидкости (точка кипения). С другой стороны, если произвольно фиксируется значение удельного объема насыщенной жидкости или насыщенного газа, то тем. самым фиксируются температура, давление и все остальные интенсивные свойства каждой из находящихся в равновесии фаз. [c.25]

Равновесие жидкость — пар изучали циркуляционным методом изотермической перегонки в видоизмененном эбулиометре Свентослав-ского. Ошибки измерения давления и температуры составляли 0,07 кПа и О, ГС. Молярный состав равновесных фаз определяли рефрактометрически с точностью 0,1% по предварительно построенным градуировочным кривым зависимости показателя преломления изученных бинарных ц тройных смесей от их состава при 20 С. [c.113]

При исследовании равновесий жидкость — пар в изотермических условиях часто возникает задача вычисления состава пара по задапной зависимости давления пасыщенного пара р от состава жидкой фазы х). Эта задача представляет особый интерес в тех случаях, когда давления насыщенного пара компонентов сильно различаются п реализуется фазовая диаграмма пар — жидкость, подобная изображенной на рис. 1. Па линии пара выделены два характерных участка АС и BD, исследование которых связано с определенными экспериментальными трудностями. Пологий ход кривой на участке АС приводит к тому, что даже при очень небольших колебаниях в величинах давления и состава жидкости наблюдаются весьма значительные изменения состава пара, а это приводит к большим погрешностям в определении состава пара. Участок BD соответствует крайне ограниченному интервалу составов пара, характеризующихся значительным преобладанием компонента В. Для расчета содержания А в паре в этом случае общий метод определения состава пара, используемый при исследовании, оказывается непригодным. Таким образом, экспериментальные данные по составу пара (г/) в широком интервале составов даже для хорошо изученных систем с сильно [c.118]

Составы сосуществующих фаз для обычных систем будут одинаковыми только на краях концентрационного интервала (на осях чистых компонентов). Равновесные же фазы для смесей (за исключением критической точки) будут различаться и объемами, и составами. Точки, соответствующие одинаковому давлению на изотермических кривых V—Ni для жидкости и газа, будут показывать значения объемов и составов равновесных фаз при данных давлении и температуре. Эти точки по терминологии ван-дер-Ваальса [1] называют нодами. Прямые же v—Ni, соединяющие эти точки в гетерогенной области, называют коннодами. На рис. 2.17 цифрами у коннод отмечены значения равновесных при данной температуре давлений в системе. Пограничная кривая, очерчивающая область существования двухфазного равновесия, состоящая из двух ветвей (жидкости и пара), имеет, следовательно, по две ноды для каждого давления и называется бинодалью. [c.76]

Выведены [281 урав еппя для расчета доли начального содержания адсорбируемого компонента в потоке жидкости, выходящей из слоя адсорбента в любой момент времени, а также уравнения для расчета степени насыщения адсорбента в любой момент времени и в любой точке слоя адсорбента. Так как эти уравнения слишком громоздки для непосредственного применения в проектировании, авторы представили их [28] в виде диаграмм, пригодных для расчета в частном случае (изотермический режим адсорбции, линейная форма кривой равновесия, практ чески полное отсутствие адсорбируемого компонента в пустотах слоя, скорость процесса определяется газовой нле Кой). Эти диаграммы опубликованы в ряде учебников и руководств [6, 29—31 ]. [c.17]

МОНОТЁКТИКА (от греч. / vos — один и хг у,хо< — расплавленный), монотектическое превращение— реакция распада в двухкомпонентных системах жидкой фазы на твердую и жидкую иного состава. В ходе монотектической реакции из жидкой фазы при отводе тепла образуется твердая фаза Ид и жидкая фаза (рис.). Если давление постоянно, эта обратимая реакция протекает изотермически и осуществляется в сплавах, составы к-рых на диаграмме состояния лежат в пределах монотектической горизонтали аЬ. При охлаждении расплавов, составы которых определяются отрезком тЪ, мояо-тектической реакции предшествует распад однородной жидкости на жидкости Ж и Ж". Их состав описывается бинодальной кривой ткЬ. При монотектической температуре, соответствующей изотерме аЪ, в равновесии находятся жидкости состава точек т ж Ь (Ж и Ж ) и твердая фаза состава точки а (а ). В процессе кристаллизации из жидкого расплава состава точки т выделяются дендритообразные кристаллы твердой фазы а. При медленной (равновесно ) кристаллизации сплавов, составы к-рых лежат в интервале отрезка тЪ, происходит разделение жидкого расплава на два несмешивающихся слоя составов точек тя Ь, в каждом из к-рых дальнейшее затвердевание происходит обособленно. Ниже монотектической т-ры из жидкости Ж" происходит выделение фазы а с последующей кристаллизацией жидкости по эвтектическому (как изображено на рис.) или др. типу. В трехкомпонентной системе при постоянном давлении монотектическое равновесие устанавливается между дву- [c.15]

Рассмотрим ход затвердевания доэвтектического сплава, содержащего Хх компонента В (рис. 3.7). Пока фигуративная точка раствора находится в области жидкой фазы, он не претерпевает никаких фазовых превращений, вследствие чего понижение его температуры со временем происходит по плавной кривой. Когда жидкий раствор охладится до температуры начала кристаллизации (на кривой ТаЕ), он становится насыщенным по отношению к компоненту А. Из жидкости выпадает первый кристалл твердой фазы, имеющий состав чистого компонента А. При этом происходит выделение теплоты кристаллизации, и скорость охлаждения замедляется кривая охлаждения изменяет свой угловой коэффициент йТ1й1 и на ней появляется излом, соответствующий температуре выпадения первого кристалла компонента А. По мере дальнейшего охлаждения количество кристаллов А увеличивается, и остающаяся жидкая фаза обогащается компонентом В, т. е. ее состав перемещается по линии ликвидуса в сторону эвтектики. Чтобы проследить за этим процессом, проведем для температуры Т<Та изотермическую прямую ММ, соединяющую фигуративные точки находящихся в равновесии фаз. Левый конец этой прямой М указывает состав твердой фазы (компонент А), правый конец N — состав равновесной с ней жидкой фазы. Когда система охладится до эвтектической температуры, правый конец прямой придет в точку Е, т. е. жидкая фаза примет состав эвтектики. Кристаллизация эвтектики протекает при постоянной температуре поэтому на кривых охлаждения появляются горизонтальные участки (кривая/рис. 3.6), отвечающие нонвариантному равновесию. По окончании кристаллизации эвтектики кривые охлаждения вновь плавно понижаются. Кристаллизация доэвтек-тических растворов начинается выделением компонента А из [c.142]

Диаграммы, изображающие температуру фазовых равновесий как функцию концентрации системы могут быть построены из рассмотрения поверхностей термодинамического потенциала С [20]. Проще всего это можно видеть на рис. 36. Кривая атпЬ есть изотермическое сечение поверхности С для жидкой смеси в функции Г и X. При этом проекции точек т и п яа плоскость X, Т при различных Т лежат на двойной кривой, изображающей концентрации насыщенных растворов при различных температурах. Пример такой двойной кривой мы имеем на рис. 19. При повышении или понижении температуры концентрации насыщенных растворов становятся более близкими между собой и при критической температуре смешения эти концентрации становятся равными, т. е. жидкости приобретают полную смешиваемость на 70 [c.70]

Кривая идет параллельно оси абсцисс (горизонтальный участок кривой). Теоретически это соответствует моновариантному равновесию для неконденсированных систем (например, кипение чистой жидкости, насыщенных растворов, диссоциация карбонатов или кристаллогидратов) или безвариантпому равновесию для конденсированных систем (плавление чистых солей, металлов и т. п.). Горизонтальный участок на термограмме обозначает, что все поступающее извне тепло поглощается в результате эндотермического процесса. Очевидно, что чем выше скорость нагрева, а следовательно, и температурный градиент между веществом и печным пространством, тем большее количество вещества реагирует в единицу времени. Отсюда необходимо иметь в виду, что для каждого изотермического процесса при непрерывном нагреве печи реакция начинается при незначительном градиенте температур между веществом и печью, а заканчивается в зависимости от количества превращающегося вещества при довольно больших разностях температур, могущих достигать 100—150° С и более. Следовательно, количество превращающегося в единицу времени вещества во время реакции должно равномерно возрастать. С другой стороны, количество непрореагировавшего вещества в процессе реакции будет непрерывно уменьшаться и, следовательно, уменьшится количество поглощающе- [c.13]

Кривая растворимости может быть определена визуально-политермиче-ским методом, сущность которого заключается в измерении температуры появления первого кристаллика твердой фазы — при охлаждении и его исчезновении — при нагревании, в условиях непрерывного размешивания. При некотором опыте этот метод дает точные результаты для определения ликвидуса, однако лишь когда равновесие устанавливается достаточно быстро. В случае кристаллизации твердых растворов этот метод обычно дает температуры плавления, отличающиеся от получающихся изотермическим методом, особенно при быстром охлаждении. Значительным недостатком этого метода является также невозможность непосредственного установления состава твердой фазы, находящейся в равновесии с данной жидкостью. О составе кристаллизующихся фаз можно составить представление лишь при рассмотрении построенной диаграммы ликвидуса в целом. [c.27]

Сечения об мной диаграммы горизонтальными плоскостями дают изотермические разрезы диаграмм тройных систем. Например, такое сечение при Ti (рис. VII-18) дает треугольник AB , изображенный на рис. VII-19. Кривая (у на этом рисунке есть сечение поверхности Се Ее горизонтальной плоскостью. Криволинейный треугольник хуС ограничивает область двухфазного равновесия между жидкостью и кристаллами С. При более низких температурах будут кристаллизоваться также А и В. При этом на изотермических сечениях появятся соответствующие двухфазные области, прилегающие к вершинам Л и В, подобные области хуС ца рис. VII-19. При понижении температуры площади всех трех двухфазных областей увеличиваются. Наконец, при температуре Та они сомкнутся, образуя плоскость кристаллизации тройной эвтектики аЬс или плрскость солидус, ниже которой отсутствует жидкая фаза. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология