Термодинамическое равновесие и его численное моделирование. Петрусев А.С. - 3 стр.

UptoLike

Составители: 

от правила смешения Даль
т
она. При очень больших давлениях
проявляется несмешиваемость газов, и газовых фаз может быть
несколько. Для практических расчётов свойств неидеальных газов
чаще всего используется вириальное уравнение состояния (первые
вириальные коэффициенты затабулирова
н
ы для многих веществ в [3]).
Законченной теории правил смешения реальных газов не существует.
Обзор применяемых на практике правил смешения можно найти в [2].
Конденсированные фазы (как чистые, так и растворы) можно
считать несжимаемыми практически всегд
а
и пренебречь их объёмами
по сравнению с объёмом газовой фазы.
Неидеальность растворов является скорее правилом, че
м
исключением. Однако законченной теории реальных растворов,
пригодной для программной реализации, в настоящее время не
существует. Единственным подходом, практически применяемым для
анализа реальных растворов является полуэмпирический метод
коэффициентов активности.
Итак, энтропию идеализированной системы можно представить в
виде:
S=S
(1)
+S
(2)
+S
(3)
, (1)
где S
(1)
энтропия газовой фазы, S
(2)
энтропия конденсированных
фаз и S
(3)
энтропия растворов. Энтропия идеально-
г
азовой фаз
ы
равна
S
(1)
=
Σ
k
i=1
ν
i
(S
i
-Rln
p
i
p
0
), (2)
где ν
i
число молей i-того вещества, p
i
его парциальное
давление, p
0
стандартное давление (1 физ. атм.), S
i
=S
i
(
T)
энтропия i-
т
ого вещества при стандартном давлении. С учёто
м
уравнения состояния идеального газа (2) примет вид:
S
(1)
=
Σ
k
i=1
ν
i
(S
i
-Rln
ν
i
RT
p
0
V
), (3)
где V –объём газовой фазы, T - температура. Энтропии чистых
конденсированных фаз равны
S
(2)
=
Σ
k
i=1
ν
ri
S
ri
. (4)
Наконец, S
(3)
в приближении идеальных растворов
S
(3)
=
Σ
М
k=1
Σ
Nk
i=1
ν
ki
(S
ki
-Rln
ν
ki
M
k
) (5)
где
от правила смешения Дальтона. При очень больших давлениях
проявляется несмешиваемость газов, и газовых фаз может быть
несколько. Для практических расчётов свойств неидеальных газов
чаще всего используется вириальное уравнение состояния (первые
вириальные коэффициенты затабулированы для многих веществ в [3]).
Законченной теории правил смешения реальных газов не существует.
Обзор применяемых на практике правил смешения можно найти в [2].
     Конденсированные фазы (как чистые, так и растворы) можно
считать несжимаемыми практически всегда и пренебречь их объёмами
по сравнению с объёмом газовой фазы.
     Неидеальность   растворов  является  скорее   правилом,  чем
исключением. Однако законченной теории реальных растворов,
пригодной для программной реализации, в настоящее время не
существует. Единственным подходом, практически применяемым для
анализа реальных растворов является полуэмпирический метод
коэффициентов активности.
     Итак, энтропию идеализированной системы можно представить в
виде:

S=S(1)+S(2)+S(3),                                            (1)

где S(1) – энтропия газовой фазы, S(2) – энтропия конденсированных
фаз и S(3) – энтропия растворов. Энтропия идеально-газовой фазы
равна
        k
                       pi
S(1)
    =   Σ ν (S -Rlnp ),
       i=1
             i   i      0                                    (2)


где νi– число молей i-того вещества, pi – его парциальное
давление, p0 – стандартное давление (1 физ. атм.), Si=Si(T)
энтропия i-того вещества при стандартном давлении. С учётом
уравнения состояния идеального газа (2) примет вид:
        k
                       νiRT
S(1)
    =   Σ ν (S -Rln p V ),
       i=1
             i   i       0                                   (3)

где V –объём газовой фазы,        T   -   температура.   Энтропии   чистых
конденсированных фаз равны
        k
S(2)
    =   Σν
       i=1
             riSri.                                          (4)

Наконец, S(3) в приближении идеальных растворов
        М Nk
                           νki
S(3)=   Σ Σν
       k=1i=1
                 ki(Ski-Rln M )
                             k
                                                             (5)

где