Равновесие пар — жидкость примеры

Влажный насыщенный пар представляет собой смесь пара и мельчайших капель воды. Вода в этой смеси может находиться в виде или взвешенных частиц (капель), или струйками стекать по его стенкам. Находящаяся в равновесии с паром вода является примером насыщенной жидкости. Количество частиц жидкости в паре определяет степень сухости или влажности пара. [c.63]

БИНАРНОЕ РАВНОВЕСИЕ ПАР — ЖИДКОСТЬ ПРИМЕРЫ [c.280]

Пример 8.1. По результатам экспериментального исследования равновесия пар—жидкость для бинарной системы метанол (1)—1,2-дихлорэтан (2) в пяти точках при температуре 50 С рассчитать данные для диаграммы Р—у—х при 50 °С и предсказать данные для диаграммы Р у—х при 60 °С. [c.280]

Пример 8.2. По данным для пяти экспериментальных точек фазового равновесия пар—жидкость для бинарной системы к-пропанол (1) — вода (2) при 760 мм рт. ст. рассчитать данные для построения диаграммы Т—у х для той же системы при 1000 мм рт. ст. [c.282]

Пример 8.4. Есть простая методика расчета многокомпонентного равновесия пар—жидкость, согласно которой предполагается, что для многокомпонентной смесн [c.292]

Пример 8. Определить число молей жидкости и число молей пара, получающихся, когда смесь, содержащая 0,5 молей изобутана и 0,5 молей гексана, приведена в равновесие при температуре 265 °Р (129,4 °С) и давлении 10 атм. По результатам примера 5 паровая фаза будет содержать 60% (мол.) изобутана и 40% (мол.) гексана, жидкая фаза будет содержать 23,1% (мол.) изобутана и 76,9% (мол.) гексана. [c.289]

Пример 9. Смесь углеводородов, содержащая 0,30 молей изобутана, 0,50 молей гексана и 0,20 молей нормального октана, приведена в равновесие при 250 °F (121,1 °С) и 100 фунт/дюйм-(7,03 кГ/см ). Определить число молей жидкости и число молей пара при этих условиях, а также температуру кипения и температуру конденсации при давлении системы. [c.290]

Примером положительного тангенциального азеотропа может служить система гексан—бензол. В этой системе до концентрации примерно 85 мол. %/ гексана составы равновесных фаз заметно различаются. При дальнейшем увеличении концентрации гексана содержание его в жидкости и в паре становится настолько близким, что обычными методами определить составы фаз невозможно. Различие в составах сосуществующих фаз удалось установить с помощью введения радиоактивного изотопа углерода в бензол, что позволило определить концентрации жидкости и пара с точностью до тысячных долей процента Данные по равновесию жидкость—пар в этой системе приведены в табл.8. [c.75]

Рабочее тело (или термодинамическая система), равновесное состояние которого вполне определяется значениями двух независимых переменных-функций состояния (например, р п v, р ц Т, Т и s и т.п.), называется простым телоМ (или простой системой). Примерами простых тел являются газы, пары, жидкости и многие твердые тела при условии, что эти вещества находятся в термодинамическом равновесии и не подвержены действию химических и -фазовых превращений, электромагнитных и гравитационных полей и сил поверхностного натяжения (или подвержены в такой незначительной степени, что влиянием этих факторов можно пренебречь). [c.12]

При дальнейшем подводе тепла повышается температура жидкости. При 100 С энтальпия жидкости на 100 ккал больше энтальпии жидкости при 0°С. Здесь мы снова достигаем точки, где энтальпия может возрастать без изменения температуры, и еще раз замечаем изменение-внешнего вида вещества, в то время как возрастает его энтальпия. В этом случае некоторая часть вещества превращается в пар. Соотношение между жидкостью и паром может изменяться за счет нагревания или охлаждения, но никакое нагревание или охлаждение (в определенных пределах) не может вызвать изменения температуры. Когда энтальпия возрастает на 539 ккал сверх ее числового значения для жидкости при 100° С, вся масса воды превратится в пар и дальнейшее нагревание приведет к росту температуры. Изменение энтальпии между жидкой и паровой фазами при заданном давлении и неизменной-температуре называется скрытой теплотой парообразования. Жидкость при давлении в 1. аг и при температуре 100° С, из которой выделяется пар и которая может находиться в равновесии с паром-в любых соотношениях, является примером насыщенной жидкости. Пар . который образуется из жидкости и с которым жидкость может находиться в равновесии, называется насыщенным паром. Последующее нагревание ведет к повышению температуры пара, который в этом случае называется перегретым паром. [c.31]

Для того чтобы изотропная фаза обладала устойчивостью относительно виртуальных изменений плотности, необходимо выполнение условия (др/дУ) < О, где р — давление V—удельный объем вещества. Этому условию удовлетворяют не только стабильные состояния жидкости и пара, но и метастабильные состояния, проникающие в область двухфазного равновесия. Примером может служить перегретая жидкость. Верхняя граница теоретически возможных перегревов ее при заданном давлении соответствует обращению в нуль производной (—]. Если мы [c.60]

Рассмотрим в качестве примера равновесие жидкости и пара при температурах, низких по сравнению с критической. В этой области температур Кг Кь и пар является настолько разреженным, что его [c.134]

Тогда в это же помещение внесли и испарили небольшое количество тяжелой воды. По прошествии некоторого времени из сосуда с обычной водой была взята проба для исследования содержания в ней изотопов водорода. Анализ показал, что вода эта содержит больше дейтерия, чем в обычных, естественных условиях. Таким образом было получено веское доказательство наличия при состоянии равновесия непрерывного обмена между жидкостью и ее парами. Этот пример показывает нам также еще раз, что равновесие в природе основывается не на застое, а на движении и двустороннем обмене. [c.220]

Пример. Равновесие системы с одной степенью свободы (моновариантное равновесие). Жидкость, находящаяся в равновесии с ее насыщенным паром (см. 2), является примером системы с одной степенью свободы. [c.120]

В приведенном примере не имеют значения первоначальные количества жидкости и пара они могут быть любыми. Но для сохранения в системе динамического равновесия не должно происходить ни полного испарения, ни полной конденсации. В противном случае система перейдет из сложной в простую и состояние равновесия в ней окажется статическим. [c.86]

Примером более сложной термодинамической систе мы является газ, находящийся в равновесии с жидкостью в закрытом сосуде. Если бесконечно медленно повышать температуру, то такая система будет проходить через ряд равновесных состояний. О таких системах обычно говорят, что они находятся в условиях динамического равновесия жидкости и пара. [c.11]

Рассмотрим конкретный пример. Равновесие жидкости с ее насыщенным паром при неизменной температуре Т. [c.120]

Давление пара над криволинейной поверхностью жидкости. В качестве примера рассмотрим каплю топлива (жидкости), находящуюся в среде своего насыщенного пара при температуре насыщения. В состоянии равновесия изменение свободной энергии с1Р=0, Тогда из уравнения (5.7) при Т=соп 1 следует [c.238]

Книга представляет собой критический обзор различных расчетных методов для ограниченного перечня свойств газов и жидкостей — критических и других характеристических свойств чистых компонентов, Р—У—Т и термодинамических свойств чистых компонентов и смесей, давлений паров и теплот фазовых переходов, стандартных энтальпий образования, стандартных энергий образования Гиббса, теплоемкостей, поверхностного натяжения, вязкости, теплопроводности, коэффициентов диффузии и параметров фазового равновесия. Для демонстрации степени надежности того или иного метода приводятся таблицы сравнения расчетных данных с экспериментальными. Большинство методов проиллюстрировано примерами. В меньшей степени сравнения и примеры характерны для методов, которые, с точки зрения авторов, менее пригодны и ценны для практического использования. По мере возможности в тексте приведены рекомендации относительно наилучших методов определения каждого свойства и наиболее надежных методик экстраполяции и интерполяции имеющихся данных. [c.10]

Особенностью эволюции природных систем является наличие взаимосвязанных превращений структур разных иерархий, протекающих в различных временных шкалах. Поэтому введены представления о иерархической термодинамической системе как системе, состоящей из иерархических подсистем (взаимосвязанных в порядке структурного или какого-либо другого подчинения и перехода от низшего уровня к высшему), выделенных либо в пространстве, либо по времени установления в этих подсистемах равновесия при релаксации. Простейший пример иерархической пространственно выделенной термодинамической системы - двухфазная система пар - жидкость. Здесь каждая фаза системы - ее подсистема. Простейший пример системы, в которой подсистемы выделяются по временам релаксации, - плазма, включающая подсистемы электронов и ионов. Равновесие в каждой подсистеме последней системы устанавливается сравнигельно быстро, тогда как в системе в целом медленно, поскольку обмен энергией между подсистемами затруднен. В подобных ситуациях говорят о частично равновесных состояниях (равновесие в одной структурной гюдсистеме) и вводят различные температуры подсистем. Указанные примеры тривиальны, и термин иерархия в таких простых случаях не упо фебляется. Однако в более сложных иерархических термодинамических системах, например, биологических, содержащих много подсистем различных типов, удобно говорить о структурной и релаксационной иерархии. Так, [c.23]

На рис. 2-5 приведен пример диаграммы состояния для вещества с двумя полиморфными модификациями (Si и S2). Устойчивая область характеризуется линиями моновариантных равновесий АВ (твердая фаза Si — пар), АС (твердая фаза 2 — пар), D (жидкость — пар), АЕ (твердая фаза Si— твердая фаза Sj), СЕ (твердая фаза S2 — жидкость). Эти линии разграничивают однофазные поля ВАЕ, АСЕ, E D, BA D и пересекаются между собой в двух тройных точках нонвари-антного состояния — А и С. На диаграмме показаны метаста-бильные области фаз — перегретая твердая фаза, ЕС— переохлажденная жидкость, АС — переохлажденный пар. Ме-тастабильные области ограничены линиями метастабильных моновариантных равновесий FA, F , FE, которые пересекаются в тройной точке F, соответствующей метастабильному нон-вариантному равновесию твердая фаза Si —жидкость — пар. Нонвариантная точка Е определяет равновесие системы твердая фаза Si—твердая фаза S2 — жидкость и обычно характеризуется областью высоких давлений. Например, для серы координаты этой точки Р= 128,8 МПа (1288 ат), =151°С. Линия ЕН соответствует стабильному моновариантному равновесию твердая фаза Sq — жидкость. [c.50]

Два простых примера, приведенных выше, иллюстрируют основные этапы расчета равновесия пар—жидкость по ограниченным экспериментальным данным. Чтобы придать этим примерам иллюстративность, они намеренно упрощены. Для получения более точных результатов следовало бы некоторые части расчета провести более сложными способами. Например, стоит включить поправки на неидеальность паровой фазы, а также, возможно, поправку Пойнтинга, т. е. снять упрощающее допущение Fi = ъ уравнении (8.4.1). При весьма умеренных давлениях, о которых шла речь в примерах, такие изменения, возможно, мало бы повлияли на результат. Более существенно было бы заменить уравнение Ван-Лаара на лучшее, например на уравнение Вильсона или уравнение ЮНИКВАК. Вычислительная процедура осталась бы той же, но детали ее осложнились бы. Из-за алгебраической простоты уравнение Ван-Лаара легко линеаризовать, и поэтому постоянные Ван-Лаара могут быть найдены с помощью простой графической процедуры 1). Уравнения типа ЮНИКВАК или Вильсона линеаризовать нелегко, поэтому на практике для определения констант этих уравнений по экспериментальным данным нужно использовать ЭВМ. - [c.284]

Для расчета равновесия пар—жидкость предлагались многие уравнения состояния. Для смесей сравнительно простых молекул эти уравнения часто давали полезные результаты. Наиболее ярким примером является уравнение Бенедикта—Вебба—Рубина (и его модификации различных авторов), которое применимо к смесям легких углеводородов и в меньшей степени к смесям, содержащим также двуокись углерода и сероводород (см. разделы 3.9 и 4.6). [c.328]

Расчет условий равновесия жидкость — пар с помощью уравнений состояния приведен в примере 1. В нем рссматривается при менение уравнений состояния Ван-дер-Ваальса и Бенедикт -Вебб — Рубина для смеси этана и гептана. [c.274]

Примером гетерозеотропных растворов может служить система метанол—декан, для которой в табл. 7 приведены данные по равновесию жидкость—пар . [c.74]

Рассмотрим этот вопрос несколько более подробно на примере движения испаряющейся жидкости, содержащей равновесные с ней пузырьки пара. Возьмем простейшую схему процесс будем считать изоэнтропийным, течение — одноразмерным. Оговаривая взаимное равновесие состав ных частей движущейся системы, мы вынуждены принять что в каждом поперечном сечении потока все паровые пу зырьки имеют один и тот же размер, отвечающий равно вескому давлению и температуре окружающей их среды [c.166]

Две фазы, метастабильные по отношению к третьей фазе, могут сосуществовать друг с другом. При этом удовлетворяются обычные условия равновесия фаз f = Т", Р — Р", р = р". Примером является переохлаждённая жидкость и пар над ней при Т< Т р, где Гтр — темп-ра тройной точки кристалл — жидкость — пар. Др. пример — равновесие кристалл — жидкость на продолжении линии плавления за тройную точку, т. е. при Р< Pjp. Аналогичный приём построения расширенных диаграмм состояния используют для систем с полиморфными превращениями (см. Полиморфизм). Это связано с тем, что мн. кристаллич. материалы получают на основе метастабильных модификаций. Большое практич. значение имело построение фазовой диаграммы графит — алмаз. В двух- и многокомпонентных системах нужно учитывать возможность метастабильности, вызванной концентрац. пересыщением. [c.122]

Примером расслоения является сосуществование жидкости и её пара или твёрдого тела и расплава) в условиях заданного полного объёма системы. Условие сосуществования фаз при расслоении—равенство хим. потенциалов этих фаз. Хим. потенциал ц(Г, Р,. ..) определяется как удельный (приходящийся на одну частицу) термодинамич. потенциал ц=Ф/7У. В аднокомпонентной системе две фазы находятся в равновесии на нек-рой кривой в плоскости Р, Т, определяемой условием ц, (Г, Р) = р.2 Т, Р). Вид кривой Т Р) связан с уд. теплотой Ф. п. и скачком уд. объёма Аи Кшпейрона—Кмузиуса уравнение) [c.272]

Как мы уже видели на примерах математического и физического маятников, гравитационное поле реализует некоторуй связь в системе и тем самым влияет на ее возможные состояния. В качестве другого примера можно рассмотреть смесь жидкость — пар, находящуюся в состоянии устойчивого равновесия в жестком ящике (в этом случае мы имеем дело со смесью насыщенной жидкости и насыщенного пара в соответствии с определениями разд. А. 3 приложения А к гл. 7). [c.33]

Задача Ге.1ьнгольца о колебаниях около неподвижной оси шара, наполненного трущеюся жидкостью. Для первого примера рассмотрим задачу Гельмгольца о колебании около неподвижной оси тела, содерисащего в своей шаровой полости радиуса а трущуюся жидкость и находящегося под действием пары, момент которой пропорционален угловому перемещению тела, считая от положения его равновесия. Примем в формуле (5) ось Ох за ось вращения тела и определим А, присоединив к твердому телу эквивалентное тело, которое в нашем с.пучае будет материальною точкою, равною по массе жидкости и помещенною в центре шара. [c.281]

Инерционность процесса изменения концентрацпи определяется относительно медленными изменениями состава смеси на тарелках при изменении состава питания. Изменение состава жидкой фазы на изолированной тарелке, на которой обеспечивается хорошее перемешивание, связано с изменением состава или скорости потоков приходящей жидкости и паров уравнением первого порядка. При последовательном соединении нескольких тарелок их постоянные времени взаимосвязаны н прямые методы точного анализа оказываются весьма трудоемкими. Значения эффективных постоянных времени зависят от наклона кривой фазового равновесия, времени пребывания на тарелке, скоростей потоков в колонне и расхода питания. Для того чтобы оценить влияние этих параметров на величины постоянных времени и получить некоторые данные, необходимые для обобщений, ниже приводятся точные решения для простейших примеров колонн с одной, двумя и четырьмя ступенями разделения. В этих примерах предполагается, что на каждой ступени имеет место идеальное перемешивание и что инерционностью потоков жидкости и паров можно пренебречь. [c.385]

Известно много фазовых переходов первого рода, например переход жидкость — пар в чистом веществе, за исключением критической точки, когда теплоемкость Ср становится бесконечной (см. фиг. 53а). Что касается фазовых переходов второго рода, то известно лишь небольшое число примеров, причем имеются определенные отклонения от схемы Эрепфеста. Рассмотрим, например, случай перехода из сверхпроводящего в нормальное состояние этот переход описывается кривой равновесия в плоскости переменных II — Т (Я — магнитное поле). Скрытая теплота перехода равна нулю только в точке Н = О кривой равновесия, когда теплоемкость Сц (= Су) испытывает скачок. Как показал Опсагер [4], для двумерного изинговского ферромагнетика при Н = О теплоемкость С и (=Су) логарифмически расходится в точке перехода и непрерывна везде вне ее. Тисса [5, 6] указал, что разложение в ряд Тейлора невозможно, поскольку коэффициенты при производных от ц второго и более высоких порядков для одной илп обеих фаз могут обращаться в бесконечность. Таким образом, первоначальная классификация Эренфеста является в значительной мере неполной. [c.205]

Порядок этих величин г для системы лабораторных размеров может варьироваться от долей секунды до многих часов. В связи с большим различием времен г может оказаться, что условия и время проведения эксперимента удовлетворяют условиям квазистатичности по отношению к изменениям какого-либо одного параметра и соверщенно не соизмеряются с другим. Тогда последний процесс можно считать как бы вообще не происходящим. Приведем только один пример подобной ситуации кристалл в вакууме (т. е. в сильно разреженной среде) будет испаряться до тех пор, пока вокруг него не образуется насыщенный пар (тогда только наступит равновесие кристалл—пар, если же нет, то он в конце концов испарится целиком), но во многих случаях этот процесс испарения твердого тела протекает настолько медленно, что не только за время лабораторных исследований, но и за время существования человеческой цивилизации никаких заметных изменений в нем обнаружить не удается. Весьма нагляден также пример с системами типа переохлажденной жидкости (стекла, аморфные смолы, сахарная карамель и т.д.), которые при достаточно кратковременном воздействии на них ведут себя как твердые тела, а при длительных — как вязкие жидкости и т.д. Таким образом, условия квазистатичности термодинамического процесса не абсолютны, они определяются свойствами как самой системы, участвующей в этом процессе, так и условиями его проведения. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...