Многокомпонентные системы. Фазовые равновесия. Цыренова С.Б - 33 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Твердый SnBr
4
Жидкий SnBr
4
t, °С 9,8 21,0 30,7 41,4
Т, °К 283,0 294,0 303,9 314,6
1/Т 0,003534 0,003399 0,003291 0,00317
9
Р, мм рт.
ст.
0,116 0,321 0,764 1,493
Lg P - 0,9355 - 0,4935 - 0,1169 + 0,1741
б) Алгебраический метод. Интегрируя уравнение Клаузиуса -
Клапейрона, имеем
−
∆−
=
121
2
11
303,2
lg
TTR
H
P
P
тв
;
−
⋅⋅
∆
−
=
−
0,283
1
2,294
1
10987,1303,2
116,0
321,0
lg
3
субл
H
;
∆Н
субл
= 15,0 ккал (по литературным данным 15,13
ккал⋅моль
-1
).
Графический метод. Из уравнения Клаузиуса - Клапейрона
при неопределенном интегрировании получаем
Это значит, что зависимость lgP от 1/Т должна выражаться
прямой с наклоном - ∆H/R. Таким образом, наклон линии
сублимации ∆H
cубл
/4,58. Наклон может быть определен
графически, а затем можно рассчитать ∆H
субл
.
в) Рассчитаем ∆H
пар
так же, как и ∆H
субл
, т. е. способом,
описанным выше. Тогда
∆Н
пл
= ∆Н
субл
- ∆Н
пар
= 15,0 – 11,9 = 3,1 ккал⋅моль
-1
.
Вычисленные таким образом величины 1/Т, Р, ∆H
субл
и
∆H
пар
отличаются от значений, полученных в оригинальной
статье, потому что в оригинальном исследовании
использовано больше экспериментальных точек.
12. Воспользовавшись диаграммой состояния Sb-Pb
(рис.2), определить количество выкристаллизовавшейся
сурьмы при охлаждении до 430°С 3 кг жидкого сплава с.
содержанием 40 масс. доли, % свинца.
Решение. Если сплав
указанного состава
охладить до 430°С, то
состояние его на диаграмме
будет изображаться точкой
G. По мере кристаллизации
сурьмы процентное
содержание свинца в
жидком сплаве возрастает
до 60 масс. доли, %.
Обозначим массу
выкристаллизовавшейся
сурьмы
р, а массу жидкого
сплава Р.
Рис.2 Диаграмма состояния
системы Sb - Pb
Согласно правилу рычага (или правилу отрезков)
количество выкристаллизовавшейся фазы р так относится к
количеству взятого жидкого расплава Р, как отрезок,
прилегающий к кривой кристаллизации GD, к отрезку FD,
характеризующему состав жидкой фазы при охлаждении до
заданной температуры, т. е. p/P—GD/FD. 
                                                            сублимации ∆Hcубл/4,58. Наклон может быть определен
                                                            графически, а затем можно рассчитать ∆H субл.
                                                            в) Рассчитаем ∆Hпар так же, как и ∆Hсубл, т. е. способом,
                                                            описанным выше. Тогда
                                                                 ∆Нпл= ∆Нсубл - ∆Нпар = 15,0 – 11,9 = 3,1 ккал⋅моль-1.
                                                            Вычисленные таким образом величины 1/Т, Р, ∆Hсубл и
                                                            ∆Hпар отличаются от значений, полученных в оригинальной
                                                            статье, потому что в оригинальном исследовании
                                                            использовано больше экспериментальных точек.
              Твердый SnBr4         Жидкий SnBr4                  12. Воспользовавшись диаграммой состояния Sb-Pb
t, °С          9,8       21,0       30,7      41,4          (рис.2), определить количество выкристаллизовавшейся
                                                            сурьмы при охлаждении до 430°С 3 кг жидкого сплава с.
Т, °К         283,0      294,0      303,9    314,6
                                                            содержанием 40 масс. доли, % свинца.
1/Т          0,003534 0,003399 0,003291 0,00317                    Решение. Если сплав
                                           9                 указанного          состава
Р, мм рт.      0,116    0,321    0,764   1,493               охладить до 430°С, то
ст.                                                          состояние его на диаграмме
Lg P         - 0,9355   - 0,4935   - 0,1169 + 0,1741         будет изображаться точкой
                                                             G. По мере кристаллизации
б) Алгебраический метод. Интегрируя уравнение Клаузиуса -    сурьмы          процентное
Клапейрона, имеем                                            содержание     свинца     в
                   P    − ∆H тв  1 1                       жидком сплаве возрастает
                 lg 2 =          − ;
                   P1 2,303R  T2 T1                      до 60 масс. доли, %.
                     − ∆H субл                               Обозначим             массу Рис.2 Диаграмма состояния
           0,321                       1     1 
        lg       =                 −3
                                          −      ;         выкристаллизовавшейся             системы Sb - Pb
           0,116 2,303 ⋅ 1,987 ⋅ 10  294,2 283,0           сурьмы р, а массу жидкого
∆Нсубл = 15,0 ккал (по литературным данным 15,13             сплава Р.
ккал⋅моль-1).
                                                                 Согласно правилу рычага (или правилу отрезков)
Графический метод. Из уравнения Клаузиуса - Клапейрона      количество выкристаллизовавшейся фазы р так относится к
при неопределенном интегрировании получаем                  количеству взятого жидкого расплава Р, как отрезок,
Это значит, что зависимость lgP от 1/Т должна выражаться    прилегающий к кривой кристаллизации GD, к отрезку FD,
прямой с наклоном - ∆H/R. Таким образом, наклон линии       характеризующему состав жидкой фазы при охлаждении до
                                                            заданной температуры, т. е. p/P—GD/FD.

Страницы