Фазовые равновесия в химической технологии - Уэйлес С.
ISBN 5—03—001106—4
Скачать (прямая ссылка):
П|>. Z V 1 с о.
0,00 0,878 1,441 1,624 1,441
0,05 0,883 1,450 1,618 1,441
0,10 0,889 1,458 1,613 1,441
0,15 0,894 1,467 1,608 1,442
0.20 0,899 1,475 1,604 1,443
0,25 0,904 1,483 1,599 1,444
0,30 0,908 1,491 1,596 1,445
0,35 0,913 1,498 1,592 1,447
0,40 0,917 1,505 1,589 1,449
0,45 0,921 1,512 1,586 1,451
0,50 0,925 1,519 1,584 1,453
0,55 0,929 1,525 1,582 1,456
0,60 0,933 1,531 1,580 1,458
0,65 0,937 1,537 1,578 1,461
',6
7.5
"со2
0,70 0,940 1,543 1,577 1,464
0,75 0,944 1,549 1,576 1,467
0,80 0.947 1,554 1,575 1,470
0.85 0,950 1,559 1,574 1,473
0,90 0,953 1,564 1,574 1,477
0,95 0,956 1,569 1,573 1,480
1.00 0,959 1,573 1,573 1,484
10
20 30
35 40 50
60 70
100
по
120 130 140 150 160 170 180 190
200 210 220 230 240
250 260 270 280 300 310
! PARTIAL MOLAL VOLUMES OF С02 and С,Н6 FROM THE R-K EQN AT 400 К and 20 ATM
READ Al, Bl, A2, B2, R, T, P
DATA 0,0592, 0,0181, 0,1491, 0.0347, 0,08206, 400,
20
Z = 1 Y = 0 A = Y (A1*A2)
В = Y*B1 + (1 - Y)*B2
2*A1 + (1
0,5
+ (1 - Y)' 2*(1
Y) 2*A2 + 2*Y*(1 - Y)*
Y)*A2 + 2*(1 - 2*Y)«
A3 = 2*Y*A1 (A1*A2)' 0,5 B3 = Bl - B2 GOSUB 300 Fl = F Z = 1,001 *Z GOSUB 300 F2 - F
H = 0,001*Z*F1/(F2 - Fl) Z = Z/1,001 - H
IF ABS(H/Z) < = 0,001 THEN 190 GOTO 100
Zl = ((B - Z)*A3 + (A + Z + 2*B*Z)*B3)/ (3*Z* 2 - 2*Z + A - B - B* 2) Ml = R*T/P*(Z + (1 - Y)*Z1) M2 = R*T/P*(Z - Y*Z1)
V = Z*R*T/P
PRINT USING 240; Y, Z, V, Ml, M2 IMAGE D.DD, 2X, D.DDD, 2X, D.DDD, 2X D.DDD, 2X, D.DDD IF Y< = 0,95 THEN 260 ELSE 280
Y = Y + 0,05 GOTO 50 END
F=--Z*3-Z*2 + (A-B-B* 2)*Z - A*B RETURN
0.2
OA
0.6
0,8
co,
Термодинамические функции и равновесие 131
При постоянном составе суммы в этих выражениях заменяются на ц, например
в = ц.
Некоторые из этих соотношений были получены в разд. 2.1 другим способом, но следует заметить, что все они подчиняются общей закономерности. В примере 2.8 рассмотрены другие менее известные результаты, полученные с использованием этой же теоремы.
2.7. Зависимость свойств от температуры и давления
Влияние температуры и давления (или объема) на различные термодинамические свойства детально рассматривается в гл. 11, здесь же мы ограничимся обсуждением основных зависимостей.
Поскольку теплоемкости обычно известны только при низких (нулевых) давлениях, т. е. в состоянии идеального газа, другие свойства соответственно относятся к нулевому давлению как к стандартному. Чтобы найти изменение свойства при переходе от состояния (Р1Г1) в состояние {РгТг), применяют трехступенчатый процесс (как это показано на диаграмме для энтальпии в примере 2.2).
1. Снижают давление системы от Р\ до нуля при температуре 7Л (изотермический режим).
2. Определяют изменение температуры от Т\ до Тг, используя теплоемкости идеального газа.
3. Повышают давление до Рг при температуре Тг (изотермический режим).
Разность между значениями показателя свойства в реальном и идеальном состоянии называется отклонением от идеального состояния. Записывают его следующим образом:
АМ = М - М{й.
(2.69)
Поскольку внутренняя энергия и энтальпия идеального газа не зависят от давления, их отклонения от идеального состояния можно записать так:
дс/= и - и[й = и - и0
АН = Я — Я'а = Н — Н0
(2.70) (2.71)
где индекс 0 относится к нулевому давлению. Так как энтропия и, следовательно, энергия Гельмгольца и Гиббса идеальных газов зависят от давления, разности Б - Б11*, А — А1й, в - С?"1 будут совпадать с отклонениями от идеального состояния, но при заданном дав/гении; как будет показано, они также включают интегрирование от 0 до Р более точных выражений.
Для удобства разности Я - Я"1 = Я - Я0 и 5 - 5'а часто оценивают исходя из нескольких корреляций РУТ и представляют в виде таблиц или графиков, охватывающих тот интервал пониженных температур и давлений, который представляет практический интерес. Ряд
таких примеров приведен в гл. 11. Такая информация используется для оценки изменений Я и 5 при переходе от Р{Г\ к РгТг в соответствии с описанным ранее трехступенчатым процессом. Процедура изменения энтальпии и энтропии представлена в примере 2.2 и уравнениях (2.72а) — (2.72г).
Д5, = -(5 - 5^,г, - * 1п(Р0/Р,), А^2= ^ (Сі//Т)сІТ+ АН./Т,, Д53 = (5 - 5%г2 - Я ЩР2/Р0).
(2.72а)
(2.726) (2.72в)
Суммарное уравнение имеет следующий вид:
52 - 5, = (5 - 5*)р2г2 - (5 - 5*)^ - Я 1п(Р2/Р,)
+ ?\с«1Т)йТ+АН„1Т„. (2.72т)
где ДЯ„ — энтальпия фазового изменения при температуре Ти, находящейся в интервале 7Л—Т2. Стандартное давление Ро в пределе достигает нулевого значения, но оно исключается из уравнения (2.72, г).
В табл. 11.1 даны выражения, позволяющие оценить М - М1 а, исходя из уравнений состояния, в которых давление или объем представлены в явном виде. Запишем основные соотношения для энтальпии и энтропии:
йН = (дН/дТ)Рат + (дН/дР)Т(1Р = СрйТ
-(У-т(дУ/дТ)Р)ар, (2.73)
ан = (1(РУ) + </?/ = й(РУ) + (ди/дТ)уа-Т
+ {ди/дУ)Т(1У (2.74)
= с!(РУ) + С„а'Т+(Т(дР/дТ)у-Р)а'У, (2.75) и для энтропии:
?5 = (<Э5/<ЭГ></Г + (<Э5/дР)г</Р
= (Ср1Т)а*Т-(дУ1ЪТ)рйР. (2.76)
