Оглавление:
Фазовое равновесие
- Равновесие многофазной системы ограничено фазовым правилом, описанным в следующем уравнении: P + Y = C + 2(33.1), где p-число фаз в равновесном состоянии, а V-число степеней свободы в системе. Если в системе не происходит химического превращения, то значение с представляет собой количество химических соединений или свободных элементов в системе. Если существуют химические реакции, то с представляет собой число химических соединений и свободных элементов минус число химических равновесий или других ограничений, накладываемых на химическое поведение системы. Фазовое правило можно рассматривать по аналогии с алгебраической системой уравнений с независимыми переменными.
Вычитание числа уравнений из числа переменных определяет число переменных, которые могут дать любое значение. Это сравнимо с числом степеней свободы в физическом теле. system. In система алгебраических уравнений, когда число переменных и число уравнений равны, не может определить какие-либо variable. An примером этого в фазовом равновесии является наличие «тройной точки». То есть, если 1 вещество присутствует в 3 равновесных фазах. Согласно правилу фазы, значение V в этом случае равно нулю.
К этой категории материалов относятся кристаллические вещества, дерево, сложные пластинки и (металлы, использующиеся в якорях трансформаторов, и фанера. Людмила Фирмаль
То есть условия, при которых эти 3 фазы сосуществуют, являются только 1 набором. Степени свободы, такие как давление и температура, не могут быть изменены так, чтобы одна из фаз не исчезла. Один Правило фазы не работает ни с числовыми значениями, ни с взаимозависимостями переменных. Тем не менее, это очень важно для инженеров и исследователей в постановке экспериментов, где необходимо измерить цифры и установить аналитический relationship. It имеет важное значение при проектировании химической промышленности, поскольку показывает количество технологических переменных, которыми можно управлять независимо в каждой равновесной системе.
- Например, в процессе абсорбции компоненты газовой смеси поглощаются жидкостью. Формула (33. 1) Как видно, такая система, если она состоит из 3 отдельных компонентов и 2 фаз, имеет 3 степени свободы при equilibrium. In с точки зрения процесса поглощения, это означает, что давление, температура и концентрация диффундирующего материала в одной из фаз могут быть выбраны произвольно. 1. Процесс дистилляции и ректификации может работать с бинарной или многокомпонентной смесью. Для 2-фазных 2-фазных систем существует только 2 степени свободы. Это означает, что если давление и температура постоянны, то состав равновесной фазы не может измениться.
Уравнение теплопроводности в цилиндрической системе координат. Людмила Фирмаль
Обычно, при расчете процесса дистилляции или ректификации 2-компонентных смесей, указывается 1 давление и composition. In в таких случаях температура постоянна и может быть найдена путем соответствующих расчетов. В процессе увлажнения воздух можно считать 1 компонентом, поскольку он не вызывает химических реакций и постоянно поддерживает связь между компонентами. По этой причине в процессе сушки учитываются только 2 отдельных компонента-воздух и вода. Эти системы имеют 2 фазы, поэтому число степеней свободы равно 2.Большинство сушилок работают при атмосферном давлении, поэтому есть только 1 переменная для управления.
Смотрите также:
| Термодиффузия | Равновесные соотношения |
| Массопередача между фазами | Коэффициенты массоотдачи |
