Пары, применение газовых законов

Обратимся к применению закона действующих масс к гетерогенным реакциям. При термодинамическом выводе з. д. м. считалось, что химическое равновесие устанавливается в гомогенной (газовой) среде. Чтобы перенести это условие на гетерогенные химические равновесия, необходимо рассматривать равновесные соотношения между парциальными давлениями веществ также в газовой фазе. Парциальные давления газообразных участников реакции при постоянной температуре могут меняться в соответствии с законом действующих масс. Что же касается парциального давления каждого из твердых или жидких реагирующих веществ, то оно является величиной постоянной, как и постоянно давление насыщенного пара этого вещества при заданной температуре. Эти постоянные величины давлений пара можно ввести в константу равновесия, и она, таким образом, будет определяться равновесными парциальными давлениями газообразных участников реакции. Например, для реакции [c.135]

В химической технологии приходится нередко прибегать к охлаждению жидкостей и газов (паров) до различных уровней ниже температуры окружающей среды. Диапазон требуемых низких температур соответственно большому разнообразию осуществляемых химических, физических и физико-химических процессов весьма широк от температуры окружающей среды до температуры, близкой к абсолютному нулю. Примерами применения таких процессов являются торможение быстро протекающих теплонапряженных экзотермических химических реакций, кристаллизация из растворов и расплавов, абсорбция и адсорбция, конденсация паров низкокипящих жидкостей, ожижение индивидуальных газов и разделяемых газовых смесей. Так как достижение низких температур требует отвода тепла от охлаждаемых веществ к окружающей среде, то, согласно второму закону термодинамики, оно возможно лишь при определенных затратах внешней энергии. [c.727]

В случа двух несмешивающихся жидкостей состав пара может быть легко определен в общем виде путем применения основных газовых законов. [c.356]

По заданным концентрациям паров загрязнителей и температуре I газовых выбросов подсчитывают парциальные давления ингредиентов, оценивают их агрегатные состояния, определяют возможность применения в расчетах законов идеальных или реальных газовых смесей, других термодинамических соотношений. [c.300]

Небольшие отклонения от опыта, которые получаются иногда при подобного рода расчетах, объясняются тем обстоятельством, что при теоретическом исследовании вопросов перегонки пары рассматриваются в первом приближении как идеальные газы с применением к ним соответствующих законов газового состояния, что заведомо неверно и, естественно, приводит к известному расхождению между теоретическим расчетом и данными опыта. [c.358]

Распределение конденсата и расположение эффективной поверхности. Одна из основных трудностей при изучении конденсации пара в твердое состояние состоит в определении поверхности, на которой происходит конденсация, и закона распределения льда на этой поверхности. Эта трудность почти в равной степени относится как к области конденсации пара в жидкость, так и к области конденсации в твердое состояние. Для решения этой задачи очень важен рентгеноскопический метод, благодаря применению которого удалось выяснить характер изменения эффективной и действительной поверхности при конденсации пара в твердое состояние. Определение размера площади, покрытой конденсатом, позволило построить кривые интенсивности конденсации и на их основании сделать правильный вывод о роли газовых примесей в изучаемом процессе. Важный вывод, к которому мы пришли, заключается в том, что эффективная поверхность не меняется во времени в ходе всего процесса конденсации. При заданных термодинамических параметрах пара и хладагента ее величина устанавливается мгновенно в момент впуска пара в объем конденсатора. [c.242]

Зависимость (1.80), как было показано многими работами [3, вторая ссылка], не выполнялась на опыте в случаях применения ее к описанию растворимости газов и к равновесию между жидкостью и паром при высоких давлениях, а также в случаях растворителей, обладающих большой летучестью при нормальных условиях. Дело здесь в том, что эта зависимость справедлива при условии, что к газовой (паровой) фазе применимы законы идеальных газов. Поэтому наиболее общей и точной формулировкой закона Генри является следующая [c.22]

Автор брал средние из применяемых в нефтяной промышленности температур. Случаи, приведенные в табл. 1, включают в себя условия работы колонн как при атмосферном давлении, так и в вакууме, для дестилляции сырой нефти, и колонн для фракционированной дестилляции газолина под давлением. Последнее обычно применяется при крекинг-процессах. Табл. 1 показывает, что условное применение газовых законов к расчетам объемов пара в колоннах для фракционировкн нефти, по крайней мере в данном случае, вполне оправдывается. При более высоких температурах и давлениях, имеющих место в зонах крекинга в крекинг-установках,.л также и при процессах стабилизаций и адсорбции, проводимых под высоким давлением, наблюдаются более значительные отклонения от газовых законов. [c.637]

Величины для газовой фази, рассчитанные из термодинамических данных [238], преобразованы в данные для жидкой фазы с применением упругостей пара [291] и закона Рауля. [c.144]

В методе газового насыщения, впервые примененном Реньо в 1845 г. [84], поток инертного газа проходит сквозь вещество илн над ним С достаточно малой скоростью, обеспечивающей полное равновесное насыщение. Давление пара вычисляют, исходя из предположения, что отношение парциального давления пара к общему давлению равно отношению объема пара к общему объему смеси пара и инертного газа (закон Дальтона). Объем пара должен быть вычислен по газовым законам из веса испарившегося вещества, который обычно находится или конденсированием пара и взвешиванием конденсатора, или определением потери в весе жидкости в сатураторе. Ес.та нужно, вводится небольшая поправка на отклонение уравнения состояния пара от идеального. Таким образом, область применения метода ограничивается условием, что в паре не должна иметь место ассоциация в большинстве случаев это условие выполняется. Джери и Джиллеспи [85] предложили точный способ вычисления давления пара, определяемого методом газового насыщения. Эти авторы пользуются уравнением состояния реального газа Битти — Бриджмена. Если не вводить поправок на неидеаль-ность, то возможны большие ошибки например, для иода эта ошибка составляет 1,6%. Для ознаком.чения с деталями мы отсылаем читателя к оригинальной работе. Там же даны указания о проведении эксперимента . [c.385]

Многообразие вариантов расчета фазового равновесия обусловлено значительным различием свойств разделяемой смеси. Это различие находит отражение в алгоритмах расчета фазового равновесия. Применительно к массообменным процессам в настоящее время накоплен достаточный опыт по расчету равновесия в идеальных и неидеальных системах, однако применение точных моделей часто обусловлено отсутствием экспериментальных данных для оценки параметров корреляционных зависимостей тина уравнений Вильсона и НРТЛ для учета неидеальности жидкой фазы или вириального уравнения для оценки неидеальности паровой фазы. Отсутствие данных приводит к тому, что при расчетах принимаются упрощающие допущения, оценка которых даже не всегда возможна. К распространенным допущениям относительно расчета фазового равновесия относятся паровая (газовая) фаза подчиняется законам идеальных газов, что позволяет отказаться от учета неидеальности и обычно принимается для систем в диапазоне умеренных давлений жидкая фаза подчиняется законам идеальных растворов, что позволяет отказаться от учета неидеальности и определять константы равновесия через давление паров чистых компонентов (это допущение обычно принимается при определении равновесия систем, состоящих из компонентов с близкими свойствами, например членов [c.315]

При втором типе гомогенного катализа в газовой фазе, например при расщеплении NaO на азот и кислород, ускорение процесса с помощью атомов галоида не пропорционально давлению галоидных молекул катализатора, а увеличивается пропорционально квадратному корню из давления, следуя тому же закону, по которому изменяется количество атомов галоида, находяпщхся в термическом равновесии с молекулами галоида, присутствующими в газовом пространстве. Разложение НцО парами ртути представляет пример применения в качестве катализатора одноатомного газа. Фольмер и Богдан [493] доказали, что здесь скорость реакции прямо пропорциональна концентрации катализатора, т. е. давлению паров ртути. [c.193]

Распределение конденсата и расположение эффективной поверхности. Одна из основных трудностей при изучении конденсации пара в твердое состояние заключается в определении поверхности, на которой происходит конденсация, и закона распределения льда на этой-поверхности. Поэтому нельзя не подчеркнуть важной роли рентгеноскопического метода для решения этой задачи (ИЗ]. Только благодаря применению этого метода исследования удалось выяснить характер изменения эффективной и действительной поверхности при кбнденсации пара в твердое состояние. Определение размера площади, покрытой, конденсатом, позволило построить кривые интенсивности конденсации-и на их основании сделать правильный вывод о роли газовых примесей в изучаемом процессе. [c.174]

Для всех практических целей можно принять равным некоторому определенному низкому давлению, например 1 атм или, лучше, 0,1 атм, когда для большинства систем отклонения от законов идеального газа малы и, вероятно, лежат в пределах ошибок опыта. В практике является обычным принимать = атм, что иногда приводит к некоторой путанице, так как во многих случаях это является чисто гипотетическим состоянием. Для примера обратимся к газовой реакции при повышенной температуре, включающей конденсирующийся пар, например водяной. Некоторые основные данные доступны для 25° С, и поэтому является необходимым принять стандартное состояние при этой температуре, несмотря на то, что водяные пары не существуют как газ при р=1. Проще экстраполировать свойства в неустойчивую область, чем изменять стандартное состояние до более низкого давления. Несмотря на возможность незначительных ошибок, возникающих при подобной экстраполяции, она полностью оправдывается большим удобством при практическом применении. Для математических целей прибегают к пределу, когда р—>-0. Как указал Тенелл [248] в исчерпывающем и строгом исследовании по определению летучести, уравнение (140) не определяет летучести во всех состояниях вдоль данной изотермы, так как в пределе, когда р —>-0, приближается к —оо. Таким образом, нельзя строго математическим путем доказать правильность уравнения [c.147]

Несмотря иа трудности количественного описания, электростатические взаимодействия демонстрируют особенно четко, что поведение молекул в водном растворе главным образом определяется свойствами самого растворителя. Рассмотрим образование иоиных пар в воде. В качестве исходного состояния при вычислеиии энергии электростатического взаимодействия обычно берут ион в газовой фазе (рис. 5). Точные величины энергий сольватации или гидратации отдельных ионов являются в настоящее время предметом дискуссий, однако несомненно, что они находятся в пределах от —50 до —200 ккал/моль (от —210 до —838-10 Дж/моль). Эти величины можно противопоставить свободной энергии образования ионных пар из одновалентных ионов в воде, не превышающей 1 ккал/моль (4,2-10 Дж/моль). Энергия переноса попа из кристаллической фазы в водную также на несколько порядков меныпе, чем теплота гидратации. Таким образом, энергия ионного взаимодействия в воде представляет собой небольшую разность между энергией стабилизации иона (за счет взаимодействия с диполями воды), переносимого из газовой фазы, и энергией взаимодействия с противоположно заря кенным ионом в воде, который может сохранить все окружающие его молекулы воды или потерять часть из них при образовании ионной пары. Эти соотношения для некоторого гипотетического иона иллюстрируются рис. 5, где различия между энергиями иона в кристалле, растворе и ионной паре сильно преувеличены. Если бы зависимости этих энергий от радиусов катионов и анионов были точно известны, можно было бы предсказать энергии взаимодействий иоиов в воде. Теория иоиных взаимодействий в воде еще недостаточно разработана, чтобы произвести вычисление этих небольших разностей энергий исходя только из основных законов электростат1жи. Применение обычных уравнений электростатики для вычислений взаимо- [c.283]

На первый взгляд, применение уравнения (4.2) противоречит механизму сорбции, поскольку она протекает в диффузионной области и именно уравнение (4.1) характеризует скорость диффузионного потока [107], в то время, как- (4.2) есть математическое выражение закона действия масс, согласно которому скорость сорбции процесса пропорциональна концентрации свободных активных центров на поверхности твердой фазы —W), а концентрация паров воды в газовой фазе (Рн о) входит функционально в значение кинетической константы k2=kaPn o. В дальнейшем мы более подробно рассмотрим кинетику сорбции воды на водорастворимых объектах н дадим объяснение этому кажущемуся противоречию. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология