Общие условия равновесия жидкость —пар

Легко убедиться, что уравнение (7-44) согласуется с общими условиями равновесия двух фаз, в частности, с равенством химических потенциалов их и может рассматриваться как следствие последнего. При помощи, этого уравнения можно определить точку начала перехода от газа к жидкости, координаты которой представляют собой объемы насыщенного пара и давление насыщенного пара р при данной температуре t. [c.138]

Сочинение проф. Акопяна имеет следующие главы термодинамические системы предварительные сведения о системе жидкость— пар работа теплота процессы циклы первое начало применение первого начала к обратимым процессам применение первого начала к системе жидкость — пар теория изодинамических процессов дросселирование свойства идеального газа наиболее общее выражение первого начала теория течения второе начало цикл Карно и его применения энтропия элементы теории тепловых машин диаграммы Т—5 циклы тепловых машин получение низких температур и сжижение газов теория термодинамического равновесия равновесие смеси идеальных газов общие условия равновесия гетерогенных систем о законах смешения термодинамического равновесия двухфазные двухкомпонентные смеси теорема Нернста. [c.370]

В книге излагаются общие положения термодинамики системы жидкость—пар и их приложения к различным случаям адиабатических и неадиабатических одномерных течений термодинамически равновесной парожидкостной среды. Рассматриваются условия возникновения кризиса течения и даются зависимости для определения критической скорости, предельных расходов и соотношения термических параметров. Разбираются некоторые случаи нестационарного движения и течения в условиях нарушенного фазового равновесия системы. [c.2]

Рассмотрим равновесную систему, состоящую из капель жидкости, распределенных в паре того же вещества. Температуры обеих фаз одинаковы давление же в капле выше, нежели давление окружающего ее пара. Общее условие взаимного равновесия фаз, образующих систему, заключается в равенстве (с точностью до малых величин) их удельных термодинамических потенциалов, т. е. [c.41]

Для условий же невесомости член dL в уравнении (2-24) отсутствует, и состояние равновесия жидкости в условиях невесомости будет определяться минимумом свободной энергии системы жидкость—пар —стенки сосуда. Понятно, что с наступлением невесомости исходное (горизонтальное) положение жидкости в сосуде в общем случае не соответствует условию минимума свободной энергии и, следовательно, не является положением равновесия. Поэтому в рассматриваемой изотермической системе будет протекать самопроизвольный процесс, ведущий к уменьшению свободной энергии (понятно, что при этом будет меняться положение центра масс системы ). Рассмотрим этот процесс. Прежде всего, следует подчеркнуть, что, как было показано выше, для случая О<0<18О° положение, когда сферическая поверхность жидкости пересекается со стенкой сосуда, соответствует минимуму свободной энергии данной системы Следовательно, для этого случая (0< 9<180°) положение, когда одна фаза целиком располагается внутри другой, соответствует значению свободной энергии большему, чем F (но, разумеется, меньшему, чем исходное значение свободной энергии системы при плоской поверхности раздела фаз — иначе положение поверхности раздела оставалось бы неизменным) . Обозначим величину свободной энергии системы в исходном состоянии, когда поверхность раздела фаз горизонтальна, через исх. а величину свободной энергии системы в промежуточ- [c.182]

ПЕРЕГОНКА, дистилляция, процесс, имеющий целью отделение жидкостей от нелетучего остатка или же разделение смеси жидкостей путем их испарения в тех же случаях, когда этот процесс применяется для отделения растворенного вещества от растворителя, он носит название выпаривания (см.). Разделение смеси нескольких жидкостей, б. или м. отличных по 1°кип. основывается на различной их летучести при определенных условиях и давления в общем степень летучести жидкостей возрастает с повышением упругости их паров, но это справедливо только для смесей жидкостей, представляющих т. наз. идеальные растворы (табл. 1, 4 группа) в других случаях иногда более летучими являются вещества й с меньшей упругостью паров (так наз. н е-нормальная летучесть). Основным руководящим принципом при разделении смеси жидкостей является факт относительно большего содержания более летучих веществ в паровой фазе, по сравнению с жидкой фазой, находящейся с ней в равновесии, причем общим приемом разделения такой смеси—для получения ее компонентов в практически чистом состоянии—является дробная перегонка, или ректификация (см.). Рек- [c.58]

Процессы испарения с поверхности жидкости и конденсации пара на такой поверхности являются динамическими и должны рассматриваться с кинетических позиций. В условиях термодинамического равновесия фаз поток молекул, испаряющихся с поверхности, равен потоку молекул, захватываемых этой поверхностью, конденсирующихся на ней. В общем случае не все молекулы, соударяющиеся с поверхностью, удерживаются ею. Часть молекул может отражаться обратно в пар. Доля молекул, конденсирующихся при соударении с поверхностью, отнесенная ко всем молекулам, претерпевшим соударение, получила название коэффициента конденсации (в условиях испарения применяется также термин коэффициент испарения). Видимый процесс испарения или конденсации — следствие отклонения от условий равновесия, когда нарушается равенство потоков испарения или конденсации (рис. 3.1). При этом температура на поверхности жидкости отличается от температуры насыщения пара над этой поверхностью, т. е. имеется скачок температуры на границе фазового перехода. Имеется и скачок давления, который определяется балансом сил и не соответствует скачку давления, найденному по температурам с использованием связи в состоянии насыщения. [c.123]

Здесь — среднее число испаряющихся в единицу времени молекул с единицы поверхности пузырька, содержащего п молекул, — число конденсирующихся молекул при тех же условиях, — поверхность пузырька, / — число пузырьков в жидкости (функция распределения пузырьков по размерам). Цепочка уравнений (2.32) обрывается на номере где х превышает число молекул в критическом пузырьке, но не является строго заданным числом. Предполагается, что большие пузырьки п ) удаляются из системы и заменяются эквивалентным числом молекул жидкости. Этим обеспечивается сохранение стационарного состояния при постоянном потоке вдоль фазовой оси п. Задача состоит в определении как функции температуры и давления. Решение получено [6, 10] при упрощающих допущениях. Пузырьки считаются сферическими. Пар описывается уравнением состояния идеального газа. Для всех пузырьков предполагается выполненным условие механического равновесия (1.15) при отсутствии в общем случае вещественного равновесия (1.16). Физически это означает достаточно быстрое расширение пузырька (но без заметного радиального перепада давления в жидкости) и сравнительно медленный переход [c.41]

В шестой главе изложена общая термодинамическая теория фазовых равновесий в растворах. Дан вывод дифференциальных уравнений, описывающих влияние внешних условий на равновесие сосуществующих фаз в бинарных двухфазных системах. Подробно рассмотрены фазовые равновесия жидкость—пар. Даны строгая формулировка и вывод законов Гиббса—Коновалова и законов Вревского и охарактеризованы границы их применимости. [c.5]

Общие условия равновесия в многокомпонентных системах были сформулированы в гл. 9. Разумеется, сложности расчета термодинамических свойств таких систем с увеличением числа компонент нарастают. Поэтому в данной главе будут рассмотрены лишь двухкомло-нентные (бинарные) системы. Если в бинарной системе равновесно сосущест(вуют две фазы, то в соответствии с правилом фаз Гиб бса такая система имеет две степени свободы. Это означает, что из четырех величин (р, Т, х(2)), характеризующих состояние тайкой системы, лишь две являются независимыми, остальные две являются их функциями. Обычно, чтобы не иметь дело с функциями двух переменных, одну из независимых величин задают и считают постоянной и отыскивают овяЗ И между зависимыми переменными и одной независимой. В соответствии с этим при анализе равновесия жидкость — пар в бинарной системе наибольший интерес представляет нахождение следующих зависимостей [c.185]

В этом разделе дан вьшод дифференциальных уравнений, выражающих условия термодинамического равновесия в двухфаз-иых системах. Эти уравнения представляют собой строгие следствия основных законов термодинамики и имеют весьма общий характер. Они применимы к рассмотрению условий равновесия в любых двухфазных системах (жидкость—пар, жидкость—твердая фаза, жидкость—жидкость и т. д.). Для простоты ограничимся случаем двухкомпонентной двухфазной системы. [c.130]

Для смесей бензола с циклогексаном и с метилэтилкетоном (поз. 10 и 11 на рис. 13.5 и 113.6) значения АСнк и производной d uiildt настолько малы, что влияние к.п.с. практически ие проявляется. -Расчет интенсивности теплообмена при кипении таких смесей с достаточной точностью можно производить по формулам, установленным для однокомпонентных жидкостей. На рис. il3.7 опытные данные значений а, полученные автором 1.18] при развитом кипении чистых бензола, метилэтилкетона и циклогексана, а также их смесей в интервале изменения концентраций от О до 1,0, сопоставлены со значениями а, рассчитанными по формуле (7.2). При расчете а к указанным смесям любое из свойств смеси Кем рассчитывалось из условия аддитивности (I—с нк). принималось также, что паровая фаза находится в равновесий с жидкостью, хотя в общем случае состав пара в паровых пузырях может отличаться от равновесного Ш6, 203]. Теоретическое и экспериментальное исследования динамики составов фаз в процессе кипения смесей криогенных жидкостей показали, что в период роста пузыря, особенно на начальной стадии, состав пара в пузыре может заметно отличаться от равновесного. При увеличении диаметра пузыря до отрывного отклонения действительного состава пара от равновесного уменьшается [106]. [c.350]

Кроме того, важно отметить следующее обстоятельство. При обычных условиях, когда давление влажного воздуха в норах тела мало отличается от барометрического, масса воздуха и пара в порах тела ничтожно мала по сравнению с массой жидкости или массой льда. Конечно, при этом предполагается, что тело находится в равновесии с окружающим влажным воздухом, т. е. что его влагосодержание отлично от нуля. По расчетам Б. А. Поснова [Л.5-19] при нормальных условиях для тел с максимальной пористостью (керамика, древесина и т. д.) масса влажного воздуха в порах тела составляет около 10" % массы жидкости, соответствующей равновесному влагосодержанию тела. Поэтому общее влагосодержание тела и можно считать равным суммарному влагосодержанию жидкости щ и льда из. [c.422]

Здесь i — теплоемкость пара при постоянном объеме j — теплоемкость жидкости X — степень конденсации, определенная как отношение числа молекул в жидкой фазе к общему числу молекул в заданной массе вещества V — удельный объем вещества, который меньше удельного объема пара в отношении 1 — х V = Fnap (1 — ) ) В этом уравнении мы пренебрегли поверхностной энергией капеле жидкости, которая очень мала по сравнению со скрытой теплотой, ли капельки содержат много молекул. Уравнение адиабаты (8.39) справедливо и в отсутствие термодинамического равновесия. Если состояние неравновесно, степень конденсации х определяется кинетикой конденсации. В условиях термодинамического равновесия, т. е. при бесконечно медленном расширении пар в каждый момент находится в равновесии с жидкостью, т. е. является насыщенным. Состояние вещества меняется при этом вдоль кривой насыщения (8.38), которая, если заменить удельный объем пара на удельный объем вещества, приобретает вид [c.456]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...