Диаграмма давление температуры для чистого

Имеется немало примеров того, что параметры фазового равновесия жидкость — пар для смесей играют важную роль при расчетах теплообмена. В то время как точка кипения для чистых компонентов при данном давлении фиксирована, для смеси такая ситуация не сохраняется. Диапазон температур, в котором имеет место кипение (или конденсация) при заданном давлении, зависит от состава смеси. На рис. 3 представлена диаграмма температура — давление типичной смеси легких углеводородов. Состав системы в целом, фазовое равновесие которой представлено на рис. 3, является постоянным. Составы паровой и жидкой фаз будут меняться от точки к точке. При анализе рис. 3 сразу видно различие в свойствах смеси и чистого вещества. Критическая температура чистого компонента определяется как температура, выше которой в веществе исчезает различие между жидкостью и паром. Очевидно, что такое определение неприменимо к исследуемой смеси. Здесь существует диапазон температур выше критической температуры, в котором жидкость некоторого состава может существовать одновременно и в равновесии с паром. Для чистого компонента критическое давление [c.166]

Равновесия между различными фазами чистого вещества удобно представлять в виде фазовой диаграммы в координатах давление-температура. Отдельные участки фазовой диаграммы соответствуют условиям термодинамической устойчивости какой-либо одной фазы, эти участки разграничиваются кривыми, которые соответствуют областям равновесия между двумя фазами совокупность условий одновременного сосуществования трех фаз определяется точкой, где сходятся три кривые и которая называется тройной точкой. Согласно правилу фаз, для чистого вещества число / независимо изменяющихся параметров состояния, как, например, температура и давление, определяется соотношением / = 3 - р, где р-число имеющихся в наличии фаз. Принцип Ле Шателье предсказывает, что все кривые равновесий между двумя фазами должны иметь положительный тангенс угла наклона, за исключением межфазной кривой лед-вода (и еще нескольких веществ), отрицательный тангенс угла наклона которой обусловлен уменьшением объема льда при плавлении. Пользуясь фазовыми диаграммами, можно предсказать, ведет ли себя вещество при плавлении подобно воде либо сублимирует подобно твердому диоксиду углерода для этого требуется лишь знать, больше или меньше атмосферное давление, чем давление в тройной точке данного вешества. [c.148]

Один из примеров такого равновесия уже разобран в разд. 23.3.5 (понижение давления пара раствора по сравнению с давлением пара чистого растворителя при той же температуре). При этом предполагалось, что из раствора может испаряться только растворитель. Далее будем полагать растворы идеально разбавленными, т. е. считать осмотический коэффициент и коэффициент активности равным 1. Нанесем на диаграмму состояния чистого вещества изменение давления пара над раствором. (понижение относительно чистого растворителя) некоторой концентрации от температуры (рис. Б.26). Из сопоставления кривых сразу же становится ясным, что понижение давления пара лри постоянной температуре соответствует повышению температуры кипения при постоянном давлении. Отношение Ар/ЛГ приблизительно равно тангенсу угла наклона кривой р — Т для раствора, и с хорошим приближением можно заменить его наклоном кривой р—Т чистого растворителя. Если подставить значение Ар из первого закона Рауля (311) й пр Ар р = Х2, то с учетом уравнения (350) получим [c.279]

Фазовые состояния в системах типа сероводород—вода показаны на диаграмме давление—температура (рис. 16). Диаграмма в области, примыкающей к критической точке чистой воды, принципиально не отличается от диаграммы на рис. 7. [c.17]

Система, состоящая из четыреххлористого углерода (С) и диоксана (О), имеет две эвтектические точки при 5,2 мол.% О и —24,7° С и при 49,5 мол.7о О и —20,2° С. Имеется одно бинарное соединение СгО с конгруентной точкой плавления —18,2° С. Температура плавления чистого С —22,7° С, температура плавления чистого О 11,8° С. Постройте фазовую диаграмму состав — температура этой системы, приняв, что твердые растворы не образуются [52]. Фазовая диаграмма давление — температура для углерода показана на рисунке [53] (I бар = = 0,987 атм). [c.88]

На диаграмме давление — температура кривая ВС относится к чистому веществу в расплаве. Для раствора примеси Y в веществе X действительна кривая DDj. Точка D является пересечением кривых AD (твердое вещество) и DD (раствор вещества У в X). Относящаяся к этой точ) е температура То является температурой плавления вещества X, загрязненного веществом У, так как,при этой температуре твердое вещество полностью расплавляется. [c.25]

Диаграмма давление — температура отражает значительные отличия бинарных систем от чистых веществ. Если для чистого вещества данная диаграмма представляет кривую упругости паров р = р (7) (см. рис. 3.1), которая одновременно является кривой точек кипения и конденсации, то для бинарных смесей - это область, лежащая между кривыми упругости паров обоих компонентов смеси и ограниченная кривыми точек росы и точек кипения, смыкающимися в критической точке. Размеры области зависят как от различия кривых упругости паров, образующих смесь веществ, так и от состава смеси (т.е. от доли компонента в смеси). [c.110]

С появлением в системе второго компонента изменяются также и диаграммы давление-температура. Кривые точек начала кипения и точек росы не совпадают и образуют фазовую диаграмму, на вид которой, кроме температуры и давления, влияет исходный состав смеси. Крайние левая и правая кривые на диаграмме (см. рис. 56, б) соответствуют давлениям насыщенного пара для чистых компонентов - этана и н-гептана с критическими точками С2 и С7. Между ними расположены фазовые диаграммы смесей этана с н-гептаном с содержанием этана 90,22 50,25 и 9,8 мас.% с соответствующими критическими точками С, С и С ". Пунктирная линия представляет собой огибающую критических точек системы этан-н-геп-тан. Линии Л]С, А2С и Л3С " - кривые точек начала кипения рассматриваемых смесей (выше и слева от них смесь находится в жидком состоянии), В]С В2С и В С -линии точек росы соответствующих смесей. Ниже и справа от этих линий смесь находится в газообразном состоянии. Между кривыми точек начала кипения и точек росы расположена двухфазная область. Из рис. 56, б следует, что с увеличением содержания н-гептана в системе критическая точка, находящаяся вначале слева от максимальных значений давления и температуры, при которых две фазы могут существовать в равновесии, сдвигается вправо. Кривые точек росы и начала кипения при этом приближаются к кривой давления насыщенного пара преобладающего в смеси компонента - н-гептана. Аналогично изменяются также критические температуры и давления при изменении состава смеси. [c.126]

Для характеристики исследуемой системы и расчета ее энергетического уровня необходимо знать, находится ли система в твердом, жидком или парообразном состоянии или представляет собой сочетание этих состояний. На рис. 6 представлена в общем виде диаграмма давление—объем—температура для чистых веществ. Для удобства пользования два из этих переменных параметров могут быть представлены в обычной системе координат. Графики этого типа описывают качественное поведение системы. [c.23]

Для идеальных смесей диаграммы можно построить путем расчета, исходя из значений давления паров чистых компонентов (Янк и Явк) при различных температурах. Для этого можно воспользоваться уравнением (19-3). Решая его относительно х, получим [c.669]

Изучение диаграмм давление пара — состав показывает, что компоненты раствора ведут себя не так, как это следовало бы ожидать на основании теоретических предпосылок. Для идеального раствора парциальное давление пара любого -го компонента р,- пропорционально его мольной доле /У , причем коэффициент пропорциональности численно равен давлению пара над чистым компонентом при данной температуре [c.103]

Давление пара чистого этилового спирта при этой температуре 2,960-10 н/м , а чистого дихлорэтана 3,113-10 н/мР-. Вычислить общее давление над системой при всех заданных соотношениях, построить диаграмму зависимости парциальных и общего давления от состава. [c.185]

Рассмотренные выше диаграммы различных систем построены с учетом условия, что давление в системах в процессе кристаллизации растворов или расплавов остается постоянным. Однако давление в системах нередко изменяется, особенно при кристаллизации расплавов в земной коре. С повышением давления температура начала кристаллизации расплавов чистых веществ и их смесей во многих случаях растет. [c.212]

Если величины давления пара чистой воды и раствора при разных температурах изобразить в виде диаграммы, то кривая для раствора [c.166]

При изложении данной главы и в последующем будут использованы фазовые диаграммы давление—состав при постоянной температуре и давление—температура. Фазовые диаграммы требуют специального навыка для их чтения. Полезно напомнить, что кривые на диаграммах давление-состав двойных систем изображают изменение с давлением состава находящихся в равновесии фаз при данной температуре. Составы двух фаз, находящихся в равновесии при данном давлении, получают, соединяя точки кривых горизонтальными прямыми, соответствующими заданным давлениям. Кривые на р-Т диаграммах соответствуют состояниям, при которых давления меняются с температурой. Для чистого (однокомпонентного) вещества это состояния, в которых в равновесии находятся две фазы, например, жидкая и газовая (зависимость давления пара от температуры). Для двойных систем это состояния, в которых в равновесии находятся три фазы (например, твердая, жидкая и газовая) или две жидкие фазы и одна газовая и т. п. Для двойной системы критические точки жидкость—газ лежат на критической кривой. Все кривые на фазовых диаграммах температура-давление соответствуют состояниям, имеющим одну степень свободы. Состояния, которые для данной системы имеют нулевую степень свободы, изображаются точкой. Так, для чистого вещества нулевую степень свободы имеет критическая точка и состояния трехфазного равновесия (тройные точки). В двойной системе точками изображаются состояния, где в равновесии находится четыре фазы (квадрупольные точки) и где две фазы в критическом состоянии находятся в равновесии с третьей (некритической) фазой (ко- [c.6]

Эти кривые располагаются ниже линии ОС — кривой зависимости давления пара чистой воды от температуры— Ра°. Точка О на диаграмме состояния воды отвечает равновесию трех фаз лед вода пар. Температура, соответствующая этому равновесию, является температурой замерзания чистого растворителя, т. е. воды. [c.222]

Если давление пара чистой воды и раствора при разных температурах изобразить в виде диаграммы, то кривая для раствора пройдет ниже, чем кривая для воды (рис. У-4). Из этого вытекают важные следствия, касающиеся температур кипения и замерзания растворов. [c.129]

Термодинамические свойства чистых веществ (давление Р, удельный объем V, температуру Т, энтальпию Я и энтропию 8) удобнее всего определять по диаграммам состояния (см. приложение) На рис. 1 приведена диаграмма давления насыщенных паров углеводородов. [c.9]

Состав жидкости, кипящей на первой тарелке, известен. Чтобы найти состав пара по уравнению = х Р , найдем по диаграмме (фиг. 94) давление паров чистых компонентов, задавшись температурой кипения, равной 115" С, и полученные результаты сведем в таблицу. [c.111]

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]

Для фазового равновесия, показанного на рис. 10, температура конечной критической точки ниже критической точки чистого неводного вещества. Диаграмма давление — состав для состояния конечной критической точки изображена для этого случая на рис. 14. [c.17]

Соотношение между давлением, объемом и температурой чистого вещества можно представить трехмерной диаграммой, как это показано на рис. 3.3 для воды. Каждая точка поверхности изображает некоторое равновесное состояние. Приведены также проекции этой поверхности на плоскости Р—Т и Р—V. На поверхности имеются три двухфазные области жидкость -пар, лед+пар и жидкость+лед. Это так называемые линейчатые поверхности, т. е. поверхности, образованные движением прямой линии в данном случае прямолинейной образующей является перпендикуляр к плоскости Р—Т. Указанные три поверхности пересекаются в тройной точке А. Таким образом, в тройной точке пар, жидкость и твердое вещество находятся в равновесии. [c.84]

Рис. 3.3. Диаграмма давление — объем —температура для чистого вещества типа воды. Масштаб на диаграмме не соблюден.

Диаграмма состав — температура кипения для двух жидкостей, образующих идеальный раствор, может быть построена, если известны давления пара обеих чистых жидкостей при температурах между их точками кипения. Такой расчет дан в примере 4.2. [c.112]

Решение. Построим диаграмму зависимости давления от состава системы при температуре 313 К (рис. 21). На оси абсцисс отложим молярную долю дихлорэтана в % На осях ординат отложим давления паров чистого дихлорэтана Яс,н, С1, и чистого бензола / .и,-Затем соединим прямой точки Яс.н, и Яс,н с1, и проведем прямые линии, соединяющие начала координат с точками и Яс.н,. Эти ли- [c.210]

Для идеальных смесей диаграммы можно построить путем расчета, исходя из значений давлений паров чистых компонентов Рн. к и Рв. к при различных температурах [4, рис. XIV]. Для этого можно воспользоваться уравнением [c.252]

Очевидно, что для идеальных систем диаграммы равновесия жидкость—пар могут быть легко рассчитаны, и для этого следует воспользоваться законами Рауля и Дальтона и иметь данные о давлении паров чистых компонентов, в случае изотермических условий — только при интересующей температуре, в случае изобарных условий — нужна зависимость Р от температуры в ка-ком-то интервале эта зависимость может быть задана, например, уравнением Антуана (П.5). [c.47]

В зависимости от условий вещ ество может находиться в одном из трех агрегатных состояний - твердом, жидком или газообразном. Эта зависимость отражается фазовой диаграммой, которую для чистых вещ еств изображают в координатах давление - температура и называют Р - Т-диаграммой. Диаграмма показывает, во-первых, каковы границы температуры и давления, в которых вещество находится в определенном агрегатном состоянии, т. е. в определенной фазе, и, во-вторых, значения температуры и давления, при которых сосуществуют две или три фазы, образуемые данным веществом. [c.72]

Давления паров чистых веществ при разных температурах. Правило Дюринга и диаграмма Кокса. Несмотря на то, что в литературе имеется ряд данных по изменению давления пара с температурой [34 — 40, 42], однако и до сих пор сведения в этой области являются далеко не полными, Поэтому были предложены различные способы для более удобного пользования имеющимися в нашем распоряжении данными и для более сжатого их выражения. Основным уравнением, связывающим давление пара и температуру, является уравнение Клаузиуса—Клапейрона [c.19]

В смеси, состоящей из двух взаимно нерастворимых жидких компонентов, парциальное давление каждого компонента ие зависит от его содержания в смеси и равно давлению паров чистого компонента при той же температуре. Зависимость давления пара над такими системами от состава и диаграмма фазового равновесия представлены на рис. 8 и 9. [c.25]

Обычно растворитель обладает большей или меньшей летучестью, и при изучении растворов приходится сталкиваться с целым рядом явлений, вызванных этим свойством. Обратимся к вопросу о давлении пара растворов нелетучих веществ в летучих растворителях. Рассмотрим прежде всего диаграмму зависимости давления пара насыщенных растворов от температуры, т. е. диаграмму давления пара системы твердое вещество—раствор—пар. Такая диаграмма представлена па рис. XIV.8 для системы вода—соль. На том же рисунке нанесено давление пара и льда. В применении к таким растворам, как и к чистой воде, правило фаз должно быть использовано в своей полной форме, так как давление переменно (см. раздел II.4). Моновариантное равновесие в двойной системе осуществляется при наличии трех фаз. При наличии двух фаз равновесие будет дивариантным. Напомним еще, что моновариантное равновесие изображается линией, а дивариантное — участком поверхности. На диаграмме же воды число фаз, соответствующее тем же геометрическим образам, на единицу меньше (см. раздел II 1.2). [c.155]

Типичными представителями неводных компонентов, образующих системы рассматриваемого типа, являются углеводородные жидкости. В соответствии с рис. 10 в системах наблюдаются равновесия неводнан жидкость—газовая фаза, водная жидкость—газовая фаза, трехфазные равновесия жидкость-жидкость-газ и равновесия жидкость-жидкость. Критическая кривая имеет две ветви одна начинается в критической точке воды и, проходя через минимум температуры на диаграмме давление-температура, направляется к высоким давлениям и температурам другая ветвь начинается в критической точке чистого неводного компонента и оканчивается в конечной критической точке, в которой эта ветвь критической кривой встречается с трехфазной кривой. [c.18]

Решение. Построим диаграмму зависимости давления от состава системы при постоянной температуре 313 К (рис. 20). На оси абсцисс отложим молярное содержание дихлорэтана в долях. На осях ординат отложим давления паров чистого дихлорэтана Яс,н4с1. и чистого бензола Рс,н,- Затем соединим прямой точки Яс.н. и Рс,н.с1, и проведем прямые линии, соединяющие начала Таким образом получили зави- [c.200]

Р е щ е н и е. Построим диаграмму зависимости давления от состава системы при температуре 313 К (рис. 21). На оси абсцисс отложим молярную долю дихлорэтана в %. На осях Ьрдинат отложим давления паров чистого дихлорэтана с.н. с1, и чистого бензола Я2.н,-Затем соединим прямой точки Рс.н, и Яс.н.с , и проведем прямые линии, соединяющие начала координат с точками Рс.н.с , и Я ,н,. Эти линии показывают зависимость общего давления и парциальных давлений насыщенного с к4с1 пара над бинарной системой от состава при условии подчинения раствора закону Рауля. Нанесем на этот график точки, соответствующие экспериментальным значениям парциальных давлений компонентов, и суммы парциальных давлений. Из графика видно, что в пределах ошибок опыта раствор можно считать подчиняющимся закону Рауля, или совершенным раствором. По графику находим, что при давлении Р = 2,267" 10 Па кипеть будет раствор с молярной долей [c.210]

А. Парообразование. На диаграмме давление — объем (рис. 1) показаны изотермы для чистого однокомпонентного мещества. При постоянной температуре Т давление и объем изменяются вдоль линии АВРО. Вдоль линии АВ существует только жидкость вдоль линии РО —только пар вдоль линии ВОР существует жидкость и пар. Кривая насыщения — геометрическое место точек Вир. Соответствующие величины давления и температуры, выбранные на кривой ВОР, известны как давление насыщения и температура насыщения Выше были рассмотрены только устой- [c.364]

В трехкомпонен+ной системе переменными величинами являются давление, температура и две концентрации. Обычно исследование трехкомпонентных конденсированных систем ведут при постоянном давлении. Зависимость свойств системы от трех переменных можно изобразить в виде пространственной диаграммы, которая представляет собой трехгранную прямоугольную призму. Основанием призмы служит равносторонний треугольник, характеризующий состав тройной системы, а высотой — температура. Вершины равностороннего треугольника соответствуют чистым веществам А, В и С (рис. 46). Все точки, расположенные внутри треугольника, выражают составы трехкомпонентных систем. Процентное содержание каждого из компонентов в системе тем больше, чем ближе расположена данная точка к соответствующей вершине. [c.195]

Пример VIII.7. Построить в диаграмме у — х линию равновесия для системы н-пентан — н-гексан при давлении 765 мм рт. ст. Построить также диаграмму t — x, у для этой системы. Данные об изменении давления паров чистых компонентов при различной температуре приведены в табл, VHI-5, , [c.278]

Перейдем теперь к двухкомпонентным системам, для состояния которых необходимо указание уже трех переменных например давления, температуры и концентрации. Взаимосвязь трех переменных величин изображается с помощью трехмерной фигуры. Рассмотрим пример такой фигуры для бинарной системы, компоненты которой в жидком состоянии образуют гомогенные растворы во всей области концентрации, а в твердом состоянии вообще не растворяются один в другом (рис. VIII.6). На рисунке изображены области трех агрегатных состояний парообразного, жидкого и твердого. Точки Л 2 и Г, 2 соответствуют температурам кипения чистых компонентов при различных давлениях, а расположенные ниже точки 5, 6 и 5, 6 — температурам плавления. На диаграмме можно различить ряд поверхностей. Так, выпуклая поверхность 132 / 3 2 выражает зависимость температуры кипения жидких растворов от состава пара. Под ней находится вогнутая поверхность 142 V, 4, 2, выражающая зависимость температуры кипения от состава жидкого раствора. Сечения такого [c.296]

Для пойимания явления возгонки следует ознакомиться с диаграммой состояний однокомпонентной системы [2, с. 20—28, рис. 1.4]. На рис. 65 показана такая диаграмма, присущая большинству чистых веществ. Найдите на ней поля кристаллической, жидкой и газовой (пар) фаз и кривые между полями, показывающие зависимости температуры плавления от давления, и давление пара над жидкой и кристаллической фазами. [c.102]

В рассмотренных вариантах типа III трехфазная линия располагалась между кривыми давления паров чистых компонентов. В некоторых случаях она лежит выше линий насьщения компонентов, что свидетельствует о гетероазеотропии. При этом возможны две ситуации, изображенные на рис. III.24 а —трехфазная линия доходит до температуры более высокой, чем температура критической точки первого компонента б — температура конечной критической точки меньше критических температур обоих чистых компонентов. Интересной особенностью систем, имеюш их диаграммы этого типа, является то, что давление пара при ге-тероазеотропном равновесии вблизи верхней конечной критической точки больше суммы давлений паров чистых компонентов при той же температуре. [c.75]

Области ректификации различаются по составу кубового продукта при четкой ректификации смесей, состав которых отвечает области Л, в кубе колонны может быть получена чистая вода кубовый остаток от ректификации смесей из области Ь представляет собой водный раствор формальдегида, максимальная концентрация которого определяется пределом стабильности водного раствора при температуре в кубе (поскольку этот предел достаточно точно известен лишь для водных растворов (см. табл. 35 и рис. 45), граница стабильности на диаграмме показана пунктиром). Сравнивая данные рис. 46 со свойствами псевдоазеотропа, нетрудно убедиться, что при повышении давления (температуры) хребтовая линия на рисунке смещается вправо, а при понижении — влево. При выходе за псевдоазеотропные пределы , хребтовая линия сливается с соответствующей стороной концентрационного треугольника и все поле последнего представляет собой одну область ректификации. [c.151]

Для графического изображения равновесия в двукомпонен,т-ных системах необходимо было бы пользоваться тремя осямй координат (оси давлений, температур и концентраций). Однако обычно ограничиваются изображением на плоскости в двух осях координат, полагая одну из переменных не изменяющейся. В частном случае диаграмм равновесия в рплавах практически можно пользоваться кривыми температура — состав при постоянном давлении, так как изменения температуры плавления чистого вещества или сплава при небольших изменениях давления ничтожны и даже при колебаниях давления в несколько десятков атмосфер можно пользоваться кривой, построенной для атмосферного давления. [c.58]