Фазовые равновесия. Изучение зависимости давления насыщенного пара жидкости от температуры. Захаров И.В. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

–S
2
dT + V
2
dP = –S
1
dT + V
1
dP.
Откуда
12
2
VV
SS
dT
dP
−
−
=
Поскольку при P, T = const:
T
H
S
∆
=∆ , то
)(
12
VVT
H
dT
dP
−
∆
= (2)
где ∆H - теплота перехода, V
1
,V
2
– мольные объёмы фаз.
Выражение (2) является наиболее общей записью уравнения Клапейрона-
Клаузиуса. Оно приложимо ко всем видам переходов.
Если рассматривать процесс испарения, то объёмом жидкой фазы можно
пренебречь (V
г
>>V
ж
). Это условие всегда выполняется при температурах,
далеких от критических. Условие (2) принимает вид
Г
TVdT
dP
Λ
=
,
где
– теплота испарения. Λ
Считая пар идеальным газом (PV
Г
= RT), получим
2
RT
P
dT
dP
Λ
=
или
2
ln
RT
dT
Pd
Λ
=
. (3)
Для того, чтобы проинтегрировать уравнение (3) нужно знать, как зависит
от Т. В узком интервале температур можно считать, что ∆ = const. Тогда,
интегрируя уравнение (3) в пределах от Т
Λ
1
до Т
2
, имеем
.
11
ln
211
2
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−⋅
Λ
=
TTRP
P
(4)
Для вывода более строгого уравнения (4) нужно учесть зависимость
Λ
от
температуры.
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ
Цель работы – опытное изучение зависимости давления насыщенного пара
жидкости от температуры и нахождение теплоты испарения. Для измерения
давления насыщенного пара предложено много методов. Главнейшие из них
могут быть разбиты на три группы:
1. Статические методы – основаны на непосредственном измерении
давления насыщенного пара при данной температуре.
2. Динамические методы – основаны на определении точки кипения при
различных внешних давлениях.
4
         –S2dT + V2dP = –S1dT + V1dP.
Откуда
         dP S 2 − S
           =
         dT V2 − V1
                                    ∆H
Поскольку при P, T = const: ∆S =       , то
                                     T
         dP     ∆H
            =                                                         (2)
         dT T (V2 − V1 )
где ∆H - теплота перехода, V1 ,V2 – мольные объёмы фаз.
    Выражение (2) является наиболее общей записью уравнения Клапейрона-
Клаузиуса. Оно приложимо ко всем видам переходов.
    Если рассматривать процесс испарения, то объёмом жидкой фазы можно
пренебречь (Vг>>Vж). Это условие всегда выполняется при температурах,
далеких от критических. Условие (2) принимает вид
                          dP
                          dT   = TVΛГ      ,
где Λ – теплота испарения.
    Считая пар идеальным газом (PVГ = RT), получим
         dP
         dT
                =   ΛP
                    RT 2 или
                                  d ln P
                                   dT      =        Λ
                                                   RT 2 .             (3)
    Для того, чтобы проинтегрировать уравнение (3) нужно знать, как зависит
Λ от Т. В узком интервале температур можно считать, что ∆ = const. Тогда,
интегрируя уравнение (3) в пределах от Т1 до Т2 , имеем
              P2 Λ ⎡ 1 1 ⎤
         ln     = ⋅     −     .                                       (4)
              P1 R ⎢⎣ T1 T2 ⎥⎦
    Для вывода более строгого уравнения (4) нужно учесть зависимость Λ от
температуры.

                            МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ
    Цель работы – опытное изучение зависимости давления насыщенного пара
жидкости от температуры и нахождение теплоты испарения. Для измерения
давления насыщенного пара предложено много методов. Главнейшие из них
могут быть разбиты на три группы:
    1. Статические методы – основаны на непосредственном измерении
давления насыщенного пара при данной температуре.
    2. Динамические методы – основаны на определении точки кипения при
различных внешних давлениях.


                                               4

Страницы