Гетерогенные переход от пара к жидкост

Фазовые равновесия в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Гетерогенными фазовыми равновесиями называются равновесия, устанавливающиеся в физических процессах перехода веществ из одной фазы (простой или смешанной) в другие фазы (простые или смешанные). Такие равновесия наблюдаются при кипении жидкости под постоянным давлением (жидкость пар), плавлении кристаллов (твердое жидкость), при выделении кристаллов из насыщенного раствора соли (жидкость—твердое—пар) и т. д. Термодинамическое равновесие в гетерогенных системах характеризуется сколь угодно длительным сосуществованием нескольких фаз в условиях постоянства давления и температуры при этом концентрации веществ в каждой фазе и парциальные давления не изменяются, т.е. = О, и [c.156]

Работа О растворах , имеющая большое значение для теории растворов, сыграла значительную роль в деле изучения гетерогенных равновесий. В ней Алексеев впервые описал открытое им правило прямолинейного диаметра [4]. В этой работе было дано важное понятие о критической температуре растворения, которое устанавливало аналогию между процессами перехода жидкости в пар и взаимной растворимости двух жидкостей. [c.65]

Фазовые равновесия в гетерогенных системах. Правило фаз Гиббса. Гетерогенными фазовыми равновесиями называются равновесия, устанавливающиеся в физических процессах перехода веществ из одной фазы (простой или смешанной) в другие фазы (простые или смешанные). Такие равновесия наблюдаются при кипении жидкости под постоянным давлением (жидкость пар), плавлении кристаллов (твердое жидкость), при выделении кристаллов из насыщенного раствора соли (жидкость—твердое—пар) и т. д. Термодинамическое равновесие в гетерогенных системах характеризуется сколь угодно длительным сосуществованием нескольких фаз в условиях постоянства давления и температуры при этом концентрации веществ в каждой фазе и парциальные давления не изменяются, т.е. 1 i dn.i = О, и как показано в гл. VII, 8, химический потенциал любого компонента I во всех фазах а, р, у... одинаков, т. е. р, = = [У. =. ... В целом многофазная гетерогенная система в состоянии истинного равновесия имеет минимальное абсолютное значение изобарного потенциала. [c.156]

Рассмотрим теперь влияние смачивания на фазовый переход жидкость—пар (кипение). Для начала кипения необходим, как правило, более или менее значительный перегрев жидкости выше температуры кипения. Перегрев требуется потому, что при возникновении пузырьков пара образуется новая поверхность раздела фаз пар — жидкость (при гомогенном образовании зародышей), а при гетерогенном образовании зародышей возникает также поверхность раздела фаз твердое тело — пар. Поверхность раздела фаз твердое тело — жидкость при кипении уменьшается. По этой причине влияние смачивания на кипение диаметрально противоположно его влиянию на конденсацию. Именно кипение значительно облегчается при плохом смачивании стенок нагревательного аппарата. Работа образования пузырька критического размера (способного к дальнейшему росту) прямо пропорциональна произведению (1 + os Во) (2 — os Во) [348]. Соответственно при плохом смачивании кипение может начаться при значительно меньшем перегреве, чем при хорошем смачивании. [c.214]

Рис. 67. Изотерма растворимости трех жидкостей при ограниченной растворимости одной пары жидкостей. Анализ перехода гетерогенной системы в гомогенную.

В случае ограниченной растворимости двух жидкостей друг в- друге система состоит из двух фаз фазы насыщенного раствора второго комионента в первом и фазы насыщенного раствора первого компонента во втором. Такие растворы в условиях равновесия называются сопряженными. При умеренных давлениях составы сопряженных растворов зависят от температуры. При повышении температуры, как правило, растворимость компонентов друг в друге повышается (иногда аналогичное явле ние наблюдается и при понижении температуры). Для таких систем существует температура, при которой система из гетерогенной переходит в гомогенную. Температура, при которой система становится гомогенной, называется критической температурой растворения. Давление пара над сопряженными растворами не зависит от концентрации системы, а зависит только от температуры. [c.225]

Рис. 60, Гетерогенный (а — Ь с — ё) и гомогенный а — Ь — с — Н) переходы от пара к жидкости. [c.199]

Переход однородной системы к гетерогенной сопровождается конечными изменениями состояния, и для осуществления таких изменений системе требуется преодолеть некоторый барьер, т. е. пройти через состояние с большей энергией Гельмгольца при заданных Т и V, чем в исходном состоянии. В случае переохлажденного пара этот барьер связан с образованием очень малых капель— центров конденсации, в случае перегретой жидкости— с образованием зародышей паровой фазы. [c.166]

В области перехода (горизонтального участка кривой л — А) при движении электрода вдоль пленки всегда наблюдается одно из двух резко различающихся между собой значений Дф, что свидетельствует о гетерогенном строении пленки, состоящей из островков двухмерной жидкости (сплошные пленки) в двухмерном насыщенном паре. [c.106]

При ограниченной взаимной растворимости жидкостей (кривая 2) система состоит из двух фаз — фазы насыщенного раствора второго компонента в первом и фазы насыщенного раствора первого компонента во втором (сопряженные растворы). Взаимная растворимость компонентов увеличивается с повышением температуры. Для таких сопряженных систем имеется температура перехода из гетерогенного состояния в гомогенное (критическая температура растворения). Давление пара над сопряженными растворами не зависит от концентрации системы, а зависит от температуры. [c.119]

Гетерогенный и гомогенный переход от пара к жидкости. [c.433]

Как уже отмечалось, весь опыт и все наблюдения свидетельствуют о том, что кристаллизация представляет собой не гомогенный, а гетерогенный процесс. Молекулы жидкой фазы не превращаются в молекулы кристалла во всем объеме и постепенно, хотя такое представление и согласуется с теорией, нередко развиваемой так, как это было сделано в гл. II. Напротив, в кристаллическое состояние переходят совокупности молекул в разных местах жидкой фазы, образуя центры кристаллизации. Эти центры, или зародыши, затем разрастаются благодаря процессам переноса до значительных размеров. Молекулы, осаждающиеся на поверхность зародыша, поступают из той или иной отдаленной области раствора или пара, а при кристаллизации расплава теплота, выделяющаяся при присоединении молекул к кристаллу, должна как-то отводиться от поверхности раздела фаз. Процессы переноса рассматриваются в настоящей главе, а процессы зарождения — в гл. IV. (Разумеется, если в систему ввести затравку, то процесс переноса молекул на такую затравку может начаться сразу же без всякого дополнительного зародышеобразования в объеме жидкой фазы.) Скорость фазового превращения в конкретном случае определяется либо процессом зарождения, либо процессом переноса. Другими факторами, лимитирующими скорость превращения, могут быть так называемые кинетические процессы на поверхности раздела фаз — перемещения отдельных молекул, в результате которых молекулы переходят из своего положения в жидкой фазе вне поверхности раздела кристалл — жидкость на относительно постоянное место на поверхности кристалла. Различные механизмы, лежащие в основе поверхностной кинетики, рассматриваются в гл. V, хотя об использовании различных законов этой кинетики для установления граничных условий в задачах о переносе упоминается и в настоящей главе. [c.382]

Предмет исследования. Сокристаллизация является частным случаем межфазового распределения вещества. Под распределением понимают переход компонента, присутствующего в гетерогенной системе в малых количествах и не способного образовать самостоятельной фазы, из одной фазы в другую. Распределение, которое протекает в процессе выделения твердой фазы из жидкости или пара-принято называть соосаждением. Если же твердая фаза является кристаллической, а распределяющийся компонент концентрируется исключительно в объеме кристаллов и образует твердый раствор, то говорят о сокристаллизации. [c.7]

С помощью газовой хроматографии возможно определение коэффициентов распределения газ — жидкость или газ — твердое тело при малых концентрациях и конечных концентрациях, термодинамических функций сорбата (свободная энергия, энтальпия и энтропия) и, кроме того, следующих физико-химических характеристик констант устойчивости комплексов, коэффициентов активности, растворимости в системах газ — жидкость и жидкость — жидкость, характеристик специфического взаимодействия (водородной связи, комплексов с переносом заряда), структуры летучих и нелетучих соединений, давления пара веществ и их температуры кипения, вириальных коэффициентов, коэффициентов сжимаемости газов, поверхности твердых тел, пористости, размера частиц, кислотности, коэффициентов диффузии в газовой и жидкой фазах, констант скорости гомогенных и гетерогенных реакций, констант равновесия, молекулярных масс веществ, температур фазовых переходов, диэлектрической проницаемости и дипольного момента [c.186]

Рис. 51. Гетерогенный а — V — с — 1) и гомогенный (д — Ь — с— й) переходы от пара к жидкости. (См. рис. 41, Г.)

Подвод реагирующих компонентов в зону реакции совершается в гомогенных системах, а также внутри каждой жидкой или газовой фазы гетерогенной системы молекулярной диффузией или конвекцией. В гетерогенных системах прибавляется еще стадия перехода реагирующего компонента из одной фазы в другую, который совершается путем абсорбции, адсорбции или десорбции газов, конденсации паров или испарения жидкостей, плавления твердых веществ или растворения их в жидкостях. Межфазный переход во многих случаях является наиболее медленным этапом химико-технологического процесса и определяет общую его скорость. Межфазный переход по существу представляет собой сложный диффузионный процесс. [c.8]

При изменении внешних воздействий на равновесную гетерогенную систему вещество из одной фазы может переходить в другую, например из жидкости в пар, из одной кристаллической модификации в другую, из нормального проводника в сверхпроводник, из ферромагнетика в парамагнетик и т. д. Такие превращения вещества из одной фазы в другую при изменении внешних условий называются фазовыми переходами. [c.233]

Как известно, гомогенной называется система, химический состав и физические свойства которой во всех ее частях одинаковы или изменяются непрерывно от одной точки к другой. Гетерогенной называется система, состоящая из двух или более гомогенных объемов, каждый нз которых называется фазой. Фазы отделены друг от друга поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав и физические свойства вещества меняются практически скачкообразно. Примером гомогенной системы является некоторый объем жидкого кислорода, химический состав которого одинаков, а физические свойства могут, вообще говоря, непрерывно меняться при переходе от одной точки к другой. Примером гетерогенной системы могут служить находящиеся в закрытом сосуде жидкий воздух и его насыщенный пар. Такая система имеет две фазы — жидкую и газообразную. При этом переход от свойств жидкости к свойствам пара происходит в пределах очень тонкого слоя, разделяющего фазы. [c.197]

На рис. показаны гетерогенный и гомогенный переходы от пара к жидкости (но осп абсцисс отложен З Д. объем V, по оси ординат — давление р). Кривая AB D соответствует изотермич. переходу пара в жидкость нри темп-ре ниже критической часть АВ — газообразному состоянию вещества (переход от разреженного газа к насыщенному пару) горизонталь- [c.433]

Всегда можно так подобрать значения Р и Г, чтобы обойти критическую точку, т. е. гомогенно перейти от пара к жидкости. Это показано на рис. 41 (стр. 188) и 51 (процесс abed). При изменении состояния жидкости по пути, огибающему кривую равновесия, которая заключает гетерогенную область АКВ, система все время будет однородной, и нельзя будет указать момент перехода от жидкости к пару. [c.205]

Равновесие жидкость — пар имеет всегда одну критическую точку. Выше определенной температуры Т , которая называется критической, невозможно сконденсировать газ. Происходит, как это впервые было открыто в 1869 г. Эндрюсом на примере СО2, непрерывный переход от газообразного в жидкое состояние. Соотношение проще всего проследить на изотермах диаграммы Р—V, которая для реального газа схематически приведена на рис. 28. Кривые, на которых расположены сосуществующие фазы жидкости и пара, называются кривыми сосуществования или бинодалями. Пунктирные линии, соединяющие две сосуществующие фазы, называются коннодами. Эти обозначения используют также при других гетерогенных равновесиях. [c.221]

В работах [62, 64] для систем бензол—IVr и к-, изо- и вторбутиловый спирт—Па вблизи температуры перехода в изотропную жидкость наблюдалось необычное явление понижения давления насыщенного пара немезогена с увеличением температуры рис. 14). Такой характер зависимости может быть связан с переходом в этой области температур от гетерогенной системы С+ 7 к гомогенной. При этом происходит усиление взаимодействия компонентов с образованием фрагментов жидкокристаллической упорядоченности, что и проявляется в некотором понижении давления насыщенного пара с ростом температуры. [c.237]

Следовательно, гетерогенные системы можно рассматривать с общих точек зрения, когда для технических процессов особое значение приобретает относительно длительный взаимный обмен при фазовых переходах, строго подчиняющийся термодинамическим законам, характеризующим состояния вещества жидкость— пар, твердое и жидкое (раствор соли), твердое и парооб- [c.20]

Гетерогенные смеси, их движения, последствия воздействия на них, возникающие в них волны чрезвычайно многообразны, что является следствием многообразия комбинаций фаз, их структур, многообразия межфазных и внутрифазных взаимодействий и процессов (вязкость и межфазное трение, теплопроводность и межфазный теплообмен, фазовые переходы и химические реакции, дробление и коагуляция капель и пузырей, различные сжимаемости фаз, прочность, капиллярные силы и т. д.) и многообразия различных видов воздействия на смеси. Например, в газовзвесях образуются размазанные волны, структура и затухание которых определяются главным образом силами межфазного трения с газом и дроблением капель или частиц. В жидкости с пузырьками газа или пара из-за радиальных пульсаций пузырьков, помимо размазанных волн, характерными являются волны с осцилляционной структурой, сильно зависящей от процессов тепло- и массообмена, а также дробления пузырьков. Далее в конденсированных средах фазовые переходы, инициируемые сильными ударными волнами, могут привести к многофронтовым волнам из-за немонотонного изменения сжимаемости среды при фазовых превращениях. Своеобразные волновые течения с кинематическими волнами возникают и при фильтрации многофазных жидкостей. [c.5]

При расчете процессов ректификации и дросселирования удобно пользоваться совмещенной /, х-диаграммой, построенной для нескольких различных давлений. С ростом последних пограничные кривые смещаются вверх, в сторону более высоких энтальпий. /, х-диаграмма для двух давлений Pi и Pz показана на рис. 4.19. Характерным является то, что одна и та же точка на этой диаграмме может соответствовать различным состояниям смеси. В частности, точка С при Р=Р находится на кривей кипения (насыщенная жидкость) и имеет температуру Т=Тс- При снижении давления от Рг до Р] точка D, совпадающая с точкой с, попадает в область влажного пара (гетерогенная смесь жидкости D и пара D") с паросодержанием 8=D D/D D" и температурой Т=Тв. Очевидно, что переходу смеси из состояния С в состояние D (/с=/д=сопз1, X = B= onst) отвечает процесс дросселирования, сопровождающийся изменением температуры на АТ=Тс—Тв. /, лг-диа- [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология