Многокомпонентные системы. Фазовые равновесия. Цыренова С.Б - 34 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Отсюда p=P (GD/FD). Из рис. 2 следует, что FD = 60, a
GD = 60 – 40 = 20. Тогда р = 3 (20/60) = 1 кг сурьмы.
13. Эвтектический сплав сурьмы и свинца содержит
13% (масс доли, %) сурьмы (рис.2). Какой из металлов и в
каком количестве будет находиться в сплаве в виде
кристаллов, вкрапленных в эвтектику, если 10 кг жидкого
сплава, содержащего 10% (масс, доли, %) сурьмы, охладить
до полного его затвердевания.
Решение. Состав сплава: 10% Sb, 90% Pb. Определим
количество (кг) каждого из металлов в 10 кг жидкого
сплава; свинца 10
.
0,9=9 кг, сурьмы 10
.
0,1 = 1 кг. Так как
содержание сурьмы в сплаве меньше, чем содержание ее в
эвтектике, то вся сурьма израсходуется на образование
эвтектики. Определим массу эвтектического сплава.
Согласно условию в 100 кг эвтектического сплава
содержится 13 кг сурьмы. Составим пропорцию
13/1 = 100/х, откуда х = (1001)/13 = 7,7 кг.
Остальная часть сплава представляет собой кристаллы
свинца, вкрапленные в эвтектику. Масса их равна 10 - 7,7 =
2,3 кг.
6. Задачи для самостоятельного решения
1. Вычислите коэффициенты А и В в уравнении lgP = А -
В/Т, выражающем зависимость давления насыщенного пара
жидкого алюминия от температуры. Проверьте полученные
данные, вычислив температуру кипения при нормальных
условиях (T
н.т.к
=2600 К), если известно давление паров
алюминия, при следующих температурах:
Т, К 1783 1974 2093 2237
Р, Па 89,3 1333 3972
1,341
10
4
2. Вычислите температуру плавления, давление
насыщенного паpa при этой температуре и теплоту
плавления серебра по данным зависимости давления
насыщенного пара (Па) от температуры, если:
для твердого серебра
lgР = 13,892 - 1,40210
4
/Т,
для жидкого серебра
lgP = 13,347 - 1,33410
4
/T.
3. При плавлении белого фосфора зависимость
температуры плавления и изменения объема от давления
выражается следующими данными:
Р, атм 1 1000 2000 3000 4000
Т
пл
, °С
44,2 73,8 101,0 126,8 151,3
V,
мл/кг
19,3 17,9 16,6 15,4 14,2
Рассчитайте Н
пл
путем графической обработки
экспериментальных данных при Р = 2500 атм. Можно ли
считать эту величину в интервале Р = 1 ÷ 2500 неизменной,
если (Н
пл
)
Р-1
=648,52 Дж?
4. Зависимость давления пара никотина C
10
H
14
N
2
от
температуры выражается данными:
t, °С 170 185 190 200 209 221 228
P, мм рт.
ст
100 160 180 240 300 400 500
Постройте график P = f (t) и определите H
п
и S
п
при
200°С.
5. На основании приведенной температурной
зависимости давления пара жидкого висмута
t, °С 470 515 575 580 610 630 705
P, мм
рт. ст
0,003
158
0,003
521
0,00
492
0,00
502
0,01
203
0,02
04
0,08
32
выведите линейное уравнение зависимости lgP=f(l/T)
(пользуясь методом средних значений) и вычислите H
п
.
    Отсюда p=P (GD/FD). Из рис. 2 следует, что FD = 60, a    плавления серебра по данным зависимости давления
GD = 60 – 40 = 20. Тогда р = 3 (20/60) = 1 кг сурьмы.        насыщенного пара (Па) от температуры, если:
                                                             для твердого серебра
      13. Эвтектический сплав сурьмы и свинца содержит                           lgР = 13,892 - 1,402⋅104 /Т,
13% (масс доли, %) сурьмы (рис.2). Какой из металлов и в     для жидкого серебра
каком количестве будет находиться в сплаве в виде                              lgP = 13,347 - 1,334⋅104/T.
кристаллов, вкрапленных в эвтектику, если 10 кг жидкого            3. При плавлении белого фосфора зависимость
сплава, содержащего 10% (масс, доли, %) сурьмы, охладить     температуры плавления и изменения объема от давления
до полного его затвердевания.                                выражается следующими данными:
      Решение. Состав сплава: 10% Sb, 90% Pb. Определим       Р, атм         1         1000       2000      3000     4000
количество (кг) каждого из металлов в 10 кг жидкого           Тпл, °С       44,2       73,8      101,0      126,8    151,3
сплава; свинца 10.0,9=9 кг, сурьмы 10.0,1 = 1 кг. Так как     ∆V,           19,3       17,9       16,6       15,4    14,2
содержание сурьмы в сплаве меньше, чем содержание ее в        мл/кг
эвтектике, то вся сурьма израсходуется на образование        Рассчитайте      ∆Нпл     путем      графической     обработки
эвтектики. Определим массу эвтектического сплава.            экспериментальных данных при Р = 2500 атм. Можно ли
Согласно условию в 100 кг эвтектического сплава              считать эту величину в интервале Р = 1 ÷ 2500 неизменной,
содержится 13 кг сурьмы. Составим пропорцию
                                                             если (∆Нпл)Р-1 =648,52 Дж?
        13/1 = 100/х, откуда х = (100⋅1)/13 = 7,7 кг.           4. Зависимость давления пара никотина C10H14N2 от
Остальная часть сплава представляет собой кристаллы          температуры выражается данными:
свинца, вкрапленные в эвтектику. Масса их равна 10 - 7,7 =
2,3 кг.                                                       t, °С       170    185    190     200    209     221    228
                                                              P, мм рт.   100    160    180     240    300     400    500
        6. Задачи для самостоятельного решения                ст
   1. Вычислите коэффициенты А и В в уравнении lgP = А -     Постройте график P = f (t) и определите ∆Hп и ∆Sп при
В/Т, выражающем зависимость давления насыщенного пара        200°С.
жидкого алюминия от температуры. Проверьте полученные           5. На основании приведенной температурной
данные, вычислив температуру кипения при нормальных          зависимости давления пара жидкого висмута
условиях (Tн.т.к =2600 К), если известно давление паров      t, °С        470    515     575    580     610    630    705
алюминия, при следующих температурах:
 Т, К           1783       1974       2093       2237        P, мм      0,003 0,003 0,00 0,00 0,01 0,02 0,08
 Р, Па          89,3       1333       3972     1,341⋅104     рт. ст      158   521    492    502     203   04     32
   2. Вычислите температуру плавления, давление              выведите линейное уравнение зависимости lgP=f(l/T)
насыщенного паpa при этой температуре и теплоту              (пользуясь методом средних значений) и вычислите ∆Hп.