3.2 Анализ сублимации серы s2
Запишем уравнение реакции для процесса сублимации серы:
Константа равновесия в данном случае будет определяться однозначно и зависеть только от парциального давления газообразного серы:
Рассчитаем параметры реакции при температуре 298 К с помощью ранее использованных формул (2), (3), (4), (5) и (6):
Аналогично предыдущему пункту проведем расчет по формулам (7) – (14). Результаты вычислений приведем в таблице 3. График температурной зависимости равновесного давления пара серы изобразим на рисунке 6. Приведем пример расчета для температуры синтеза – 600 К:
Таблица 3 – Значения рассчитанных термодинамических величин для процесса сублимации серы (S2)
|
|
|
|
|
298 |
138,5000 |
51,8000 |
123,0636 |
-49,6950 |
388 |
136,9078 |
51,8078 |
116,8064 |
-36,2271 |
600 |
137,9345 |
52,8345 |
106,2338 |
-21,3064 |
1358 |
123,9003 |
38,8003 |
71,2095 |
-6,3101 |
773 |
137,1685 |
52,0685 |
96,9195 |
-15,0880 |
Пример расчета для температуры 600 К:
Рисунок 6 – График температурной зависимости равновесного давления пара серы S2
Таким образом, экспериментально рассчитанное значение температуры кипения серы, которое было определенно из температурной зависимости (рисунок 6) составило – 2506 К. Данное значение из-за расчета по двум точкам получено с помощью грубой аппроксимации. Сравним расчетное значение далее в пункте 3.3.
3.3 Расчет погрешностей нахождения температур кипения
Проведем расчет относительных погрешностей нахождения температур кипения по формуле (15). Справочные данные – температуры кипения и рассчитанные значения погрешностей приведем в таблице 4. Приведем так же и сам расчет:
|
(15) |
Таблица 4 – Справочные и расчетные температуры кипения реагирующих компонентов
Элемент |
|
|
|
|
2833 |
2833 |
1514 |
|
717 |
717 |
2506 |
Расчет для обоих реагирующих элементов:
Отметим, что расчет выполнен не точно, так как были получены относительные погрешности расчета температур кипения, которые в несколько раз отличаются заданного порога в 10% от справочных данных.
Справочные значения температур кипения получены из источника, использующегося в качестве исходных данных для расчета курсовой [8].
Таким образом, был проведен анализ сублимации отдельных компонентов. В ходе анализы были рассчитаны и построены температурные зависимости давлений паров меди и серы в зонах их сублимации. Так же были рассчитаны относительные погрешности нахождения температур кипения для используемых компонентов.