Фазовое равновесие в однокомпонентных системах

– для плавления.

=

∆ пл

ΔVпл = Vж – Vтв

∆ пл

Допущения:

• при температурах далеких от критических Т<< Т

V >> V

, поэтому

можно считать, что ΔV = (V

пар

- V

конд. фазы

) ≈ V

пар

кр

пар

конд. фазы

• при Т<< Ткр поведение пара не отличается от свойств идеального газа. Тогда

для1 моль газа

пар =

∆исп/субл

. Подставляемобъем пара в уравнение Клапейрона.

=

∆исп/субл

=

2

и сублимации.

- уравнение Клапейрона-Клаузиуса

используется дляпроцессов парообразования

=

теплотуплавления придавлении 100атм, если температураплавления

∆ пл

равна 337,2К иизменение объемаприплавлениисоставляет 0,0265см3/г.

ΔVпл = Vж – Vтв

=

∆ пл

=

∆ пл

dT

∆ пл

−7

= 1 ,56·1 0

−2

P

При р = 100атм

dp

– 1 3,6·10

град

dT = 1 ,56·1 0−2 – 1 3,6·10−7·100=0,015

град

= 0,015·10−5

dp

∆пл=

∆пл

атм

Па

Дж

∆Hпл=

337,2 · 0,02 65 · 10−6

= 59,6

0,015·10−5

г

составляет 128Дж/г.Изменение объемаприплавлении составляет 1,3·10-2

∆пл

см3/г.Определитьтемпературуплавления придавлении 100атм.

= ∆ пл

∆ пл

=

∆ пл

2 − 1

∆ пл

dp

∆Hпл

=

∆ пл

( 2 − 1)

7

Па

атм

12 8

7

Па

= 350

dT =

T∆Vпл = 2 78,6∙

1,3·10−2·10−6

= 3,5 · 10

К = 3,5 · 10

°С

или К

°С

2 = 2 78,6 +

2 = 1 + ( 2 − 1)

= 2 78,87 К

1

7

100 − 1

· 105

3,5 · 10

тв = 10,648 −

2 559,5

( , мм рт. ст. )

1511,3

координаты тройной точки и теплоту плавления в тройной точке.

Определить

ж

= 7,540 −

( , мм рт. ст. )

=

В тройнойточке линии

возгонки(

) и испарения(

) пересекаются.

= −

+

ж

тв

10,648 −

2 559,5

= 7,540 −

1511,3

= 337,3 ;

= 1148 мм рт. ст.

= −

+

2,3

∆возг> ∆исп> ∆пл

∆возг= ∆пл + ∆исп

∆пл= ∆возг − ∆исп

кДж

∆пл= 2,3 · 8,31 · 2 559,5 − 2,3 · 8,31 · 1511,3 = 2 0,04

моль

lnp

H>0

Hисп = - Rtgα

Н

температуру кипения ацетона при давлении 0,6 атм, если температура

нормального кипения (Т

айти

нтк) равна 56,2 °С, используя справочные данные (табл. 24).

=

исп

=

−

Температура

нормальногокипения- температура,прикоторой

давление насыщенного пара жидкостистановится равным 1 атм.

1 атм= 760ммрт. ст.

исп

1

1

760

=

0,6атм= ?

400

8,31

(39,5 + 2 73) −

(56,2 + 2 73)

исп = 32,87

кДж

760

моль

=

32 870

1

−

1

456

8,31

3

°С

3

(56,2 + 2 73)

= 31 5,8 К = 42,8

Зависимость давлениянасыщенного пара от температуры дляжидкого фриона

Рассчитать

= 34,5 −

2 406,1

− 9,2 6 + 0,0037T (p, Па)

имеет вид:

истинный тепловой эффектиспарения, энтропию испарения и

изменение внутренней энергии испарения при температуре 298 К.

= 2,3∙34,5 −

2,3∙

2 406,1

− , + 2,3∙ 0,0037T

= 79,35 −

5534,03

− 9,2 6 + 0,00851

′

5534,03

исп ° = ∙

= ∙ ( )′

9,2 6

( )

=

2

−

+ 0,00851

исп ° =

2

∙

5534,03

−

9,2 6

+ 0,00851 = 5534,03 − 9,2 6 + 0,00851

2

2

исп °2 98 = 2 9,35 кДж/моль

Зависимость давлениянасыщенного пара от температуры дляжидкого фриона

Рассчитать

= 34,5 −

2 406,1

− 9,2 6 + 0,0037T (p, Па)

имеет вид:

истинный тепловой эффект испарения и энтропиюиспаренияи

изменениевнутреннейэнергиииспарения при температуре 298 К.

∆исп=

∆ исп

Дж

∆исп=

2 9 350

= 98,5

2 98

моль · К

∆исп= ∆исп −

на 1 моль вещества , Δνисп = 1

∆исп= 2 9 350 − 8,31 · 2 98 = 2 6,9 кДж/моль

∆конд= −∆исп

∆конд= −∆исп

∆конд= −∆исп

Аналитический расчет истинного теплового

эффекта

Аналитическиопределяетсяпосправочнойзависимости = ( ).

=

исп,возг

°

исп,возг

° ·

=

1)

Взятьпроизводнуюpпо

′

исптемпературе,возг ° =

(

·

)

2)

Рассчитатьзначение давления, подставив= ( )

зависимостьp=f(T)

заданную температурув

3)

Умножитьполученную зависимостьна RT2 и разделить на p

4)

Подставитьзаданнуютемпературу