фазовые равновесия. Курсовая Фазовые равновесия Выполнила Студентка группы дхм 311 Шамаева Амина Проверила
 Скачать 361.44 Kb.
|
|
6.2 Задачи Температура кипения ртути под нормальным атмосферным давлением 357  . Теплота парообразования 283,2 Дж/г. Определить изменение упругости пара ртути при изменении температуры на 1 вблизи температуры кипения ртути под нормальным атмосферным давлением.Решение: используем формулу  откуда  ,где  - мольная теплота испарения. Находим  ; Т=630К  .Давление паров воды при 97 равно 90919,9  , а при 103 112651,8 . Определить давление паров воды при 110 (Р110). Решение: Из формулы  ,где  - упругости паров, рассчитаем .   Определим  , используя полученное значение и  при  (К). Сравним с табличной величиной  .3. Удельная теплота плавления нафталина при его нормальной температуре плавления 79,9 равна 149,25 Дж/г. Разность удельных объемов в жидком и твердом состояниях при температуре плавления  0,146 . Определить изменение температуры плавления нафталина при увеличении давления в 100 раз по сравнению с нормальным атмосферным давлением (101,325 ).Решение: Используя уравнение  , т.к. давление дано в , то изменение удельного объема нужно выразить в  , а теплоту плавления в Дж/кг. Поскольку  - разность удельных объемов, то вместо мольной теплоты плавления можно взять удельную теплоту плавления (Дж/кг). Изменение температуры плавления  при увеличении давления в 100 раз по сравнению с нормальным атмосферным давлением (т.е. при 1,013 )=3,453  =3,5 .4. Докажите, что на диаграмме “давление – температура” линии равновесия жидкость – пар в однокомпонентной системе всегда должна иметь положительный наклон. Решение:   и  , поэтому 5. Как изменится точка кипения воды (100 ) при изменении атмосферного давления на 1 мм рт.ст.? При 100 и 1 атм. теплота испарения воды 539,7  , мольный объем жидкой воды 18,78 мл, мольный объем пара 30,19 литров.Решение:  Отсюда  .6. Плотность твердого фенола 1072  , жидкого 1056 , теплота его плавления 1,044 Дж/кг, температура замерзания 314,2 К. Вычислите dP/dT и температуру плавления фенола при 5,065 Па.Решение: по уравнению Клапейрона – Клаузиуса рассчитываем dP/dT:  Чтобы вычислить температуру плавления при заданном внешнем давлении, принимаем, что dT/dP в интервале давлений 1,0132 -5,065 Па – величина постоянная, равная 4,214 К/Па. Тогда и  .7. Для каждой из следующих систем установить число компонентов а)  б)  где парциальное давление NH3 не обязательно равно парциальному давлению HCl.в)  г)  где СаО и СО2 образуется при распаде СаСО3 (крист).Решение: а)  б)  в)  г)  То, что СаО и СО2 присутствуют в стехиометрически равных Количествах, в данном случае не учитывается, т.к. это не влияет на состав фазы. Независимо от соотношения СаО и СО2 состав газообразной фазы всегда 100% СО2 , а состав тв. фазы всегда 100% СаО. 8. Данные по давлению паров чистых хлорбензола и воды даны в таблице.
а) Приняв, что хлорбензол и вода в жидком состоянии полностью не смешиваются друг с другом, определить температуру, при которой хлорбензол будет перегоняться с паром при общем давлении 1 атм. б) Каково будет содержание (вес. %) хлорбензола в дистиллате? Решение: а) Построим график зависимости  от t (кривая 1) и график зависимости  от t (кривая 2). Исходя из этого графика, для нескольких температур откладываем и , и строим зависимость ( + ) от t (кривая 3). Кривая 3 описывает зависимость общего давления пара системы С6Н5Сl - H2O от температуры. Температурой кипения системы С6Н5Сl - H2O будет температура, при которой + =760 мм рт. ст. Как видно из графика (кривая 3), это условие выполняется при t=91,2 . б)  ; А= С6Н5Сl, В= H2O. Температура кипения 92,1  мм рт. ст.;  мм рт. ст.; МА=113; МВ=18,0; 9. Используя приведенные ниже данные, постройте диаграмму для системы хлористый натрий (S) – вода (W). Примите, что твердые растворы не образуются. Обозначьте все области.
Решение: Построим диаграмму  10. Докажите, что для системы, изображенной на рисунке, при равновесии   W1 – вес фазы 1, W2 – вес фазы 2, х1 –вес. % В в фазе 1, х2 – вес. % В в фазе 2; хТ – вес. % В во всей системе. Решение: Пусть WТ – общий вес всей системы. Тогда  .Заключение В введении основное внимание уделялось основным определениям фазового равновесия. Далее в работе были рассмотрены правило фаз Гиббса, равновесные состояния при фазовых переходах. К ним относятся: равновесие газ – жидкий раствор в двухкомпонентных системах; равновесие жидкость—жидкость в двухкомпонентных системах; равновесие пар—жидкий раствор в двухкомпонентных системах с ограниченной и неограниченной взаимной растворимостью жидкостей; равновесие пар—жидкий раствор в системах с взаимно нерастворимыми жидкостями. Также было рассмотрено Уравнение Клаузиуса — Клапейрона, в котором Клаузиус показал, как можно упростить уравнение Клапейрона для случаев испарения и возгонки, исходя из предположения, что пар подчиняется закону идеального газа и что мольным объемом жидкости  (ж) по сравнению с мольным объемом пара (пар) можно пренебречь. В практической части к данной теме были задано ряд вопросов и 10 задач с решениями.Библиографический список Даниэльс «Физическая химия», Фаррингтон, Олберти; 1978г К. С. Краснов «Физическая химия» том I, Москва «Высшая школа» 2001г Д. Г. Кнорре «Физическая химия», Л. Ф. Крылова, В. С. Музыкантов; Москва «Высшая школа» 1990 г http://ru.wikipedia.org. Лабовиц «Задачи по физической химии с решениями», Аренс; 1972 г Захарченко «Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии» 1978 г И. И. Климов «Сборник вопроов и задач по физической и коллоидной химии», А. И Филько; 1975 г |
