Bay hơi

Bay hơi trên một cốc trà

Bay hơi - Quá trình chuyển đổi chất từ trạng thái lỏng Trong khí, xảy ra trên bề mặt chất (cặp). Quá trình bay hơi là một quá trình nghịch ngưng tụ (chuyển từ trạng thái hơi thành chất lỏng). Bay hơi (bốc hơi), chuyển một chất từ \u200b\u200bpha ngưng tụ (rắn hoặc lỏng) thành khí (cặp); Chuyển giai đoạn của loại đầu tiên.

Có một khái niệm tiết lộ hơn về sự bay hơi trong vật lý cao hơn.

Bay hơi - Đây là một quá trình mà các hạt (phân tử, các nguyên tử) đang bay từ bề mặt của chất lỏng hoặc cơ thể rắn, và e k\u003e e p.

đặc điểm chung

Sự bốc hơi của chất rắn được gọi là thăng hoa (thăng hoa) và hơi hóa hơi trong thể tích chất lỏng đang sôi. Thông thường, dưới sự bốc hơi, bốc hơi trên bề mặt tự do của chất lỏng do chuyển động nhiệt của các phân tử ở nhiệt độ dưới điểm sôi tương ứng với áp suất của môi trường khí nằm trên bề mặt được chỉ định. Đồng thời, các phân tử với động năng đủ lớn được kéo ra khỏi lớp bề mặt của chất lỏng vào môi trường khí; Một số trong số chúng được phản xạ lại và chụp bằng chất lỏng, và phần còn lại bị mất không thể cứu vãn.

Sự bay hơi - một quá trình nhiệt đới, trong đó sức nóng của quá trình chuyển pha được hấp thụ - nhiệt của sự bay hơi, dành cho việc vượt qua các lực ly hợp phân tử trong pha lỏng và để làm việc mở rộng khi chất lỏng biến thành hơi nước. Nhiệt độ bay hơi cụ thể đề cập đến 1 chất lỏng cầu nguyện (nhiệt mol của sự bốc hơi, J / MOL) hoặc đến một đơn vị khối lượng của nó (nhiệt độ của sự bay hơi, J / kg). Tốc độ bay hơi được xác định mật độ bề mặt Một cặp JP, thâm nhập một đơn vị thời gian vào pha khí từ một đơn vị bề mặt chất lỏng [trong MOL / (SM 2) hoặc KG / (SM 2)]. Giá trị lớn nhất JP đạt được trong VacuO. Với sự hiện diện của một phương tiện khí tương đối dày đặc, sự bay hơi chậm lại do thực tế là tỷ lệ loại bỏ các phân tử hơi từ bề mặt chất lỏng thành môi trường khí trở nên nhỏ so với phương tiện vận tốc. Trong trường hợp này, bề mặt của phần pha được hình thành bởi một lớp parogazonay mety., thực tế bão hòa bằng hơi nước. Áp suất một phần và nồng độ của hơi nước trong lớp này cao hơn so với phần lớn hỗn hợp khí hóa hơi.

Quá trình bay hơi phụ thuộc vào cường độ của sự di chuyển nhiệt của các phân tử: Phân tử càng nhanh, càng nhanh thì có sự bay hơi. Ngoài ra, các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình bay hơi là tốc độ của sự khuếch tán bên ngoài (đối với chất), cũng như các tính chất của bản thân chất. Nói một cách đơn giản, với gió, bay hơi nhanh hơn nhiều. Đối với các thuộc tính của chất, ví dụ, rượu bay hơi nhanh hơn nước. Một yếu tố quan trọng Nó cũng là một khu vực bề mặt chất lỏng có sự bốc hơi xảy ra: từ sự suy giảm hẹp, nó sẽ xảy ra chậm hơn so với một tấm rộng.

Cấp độ phần tử

Xem xét quá trình này trên cấp độ phần tử: Các phân tử có đủ năng lượng (tốc độ) để vượt qua sự hấp dẫn của các phân tử liền kề, phá vỡ ranh giới của chất (chất lỏng). Đồng thời, chất lỏng mất một phần năng lượng của nó (làm mát). Ví dụ, một chất lỏng rất nóng: chúng tôi thổi vào bề mặt của nó để hạ nhiệt, trong khi chúng tôi tăng tốc quá trình bay hơi.

Cân bằng nhiệt động

Việc vi phạm trạng thái cân bằng nhiệt động giữa chất lỏng và hơi nước chứa trong hỗn hợp khí hơi được giải thích bằng cách nhảy nhiệt độ trên biên giới của phân vùng pha. Tuy nhiên, thông thường nhảy này có thể bị bỏ qua và dùng một áp lực một phần và nồng độ hơi nước ở bề mặt pha tương ứng với các giá trị của chúng cho một cặp bão hòa có nhiệt độ bề mặt của chất lỏng. Nếu chất lỏng và hỗn hợp hấp vẫn còn và hiệu ứng đối lưu miễn phí trong đó là không đáng kể, việc loại bỏ hơi được tạo thành trong quá trình bay hơi từ bề mặt của chất lỏng vào môi trường khí chủ yếu là do sự khuếch tán phân tử và sự xuất hiện của Bề mặt tách biệt của tách pha (cái gọi là) bề mặt Stephanovsky) dòng chảy của một hỗn hợp khí-khí được định hướng từ bề mặt của chất lỏng vào môi trường khí (xem khuếch tán). Phân phối nhiệt độ tại các chế độ làm mát bay hơi khác nhau của chất lỏng. Dòng nhiệt được định hướng: A - từ pha lỏng đến bề mặt bay hơi trong pha khí; b - Từ pha lỏng chỉ đến bề mặt bốc hơi; trong - trên bề mặt bốc hơi từ cả hai giai đoạn; G - Đến bề mặt bốc hơi chỉ bằng pha khí.

Baro, khuếch tán nhiệt

Tác động của việc khuếch tán thanh và nhiệt trong các tính toán kỹ thuật thường không được tính đến, nhưng tác dụng của khuếch tán nhiệt có thể là thiết yếu ở độ không đồng nhất cao của hỗn hợp khí hóa hơi (với sự khác biệt lớn khối lượng mol. các thành phần của nó) và nhiệt độ đáng kể. Khi di chuyển một hoặc cả hai giai đoạn liên quan đến bề mặt của phần của chúng, vai trò của việc truyền đối lưu của chất và năng lượng của hỗn hợp khí hơi và chất lỏng tăng lên.

Trong trường hợp không có nguồn cung cấp năng lượng cho hệ thống khí lỏng từ bên ngoài. Nguồn nhiệt bay hơi có thể được cung cấp cho lớp bề mặt của chất lỏng từ một hoặc cả hai giai đoạn. Ngược lại với dòng chảy kết quả của một chất, luôn hướng trong quá trình bay hơi từ chất lỏng vào môi trường khí, dòng nhiệt có thể có những khu vực khác nhau Tùy thuộc vào tỷ lệ nhiệt độ của khối lượng chính của TG lỏng, ranh giới của phần pha của TGR và môi trường khí TG. Khi liên hệ với một số chất lỏng nhất định với âm lượng bán vô hạn hoặc rửa sạch bằng một luồng khí đốt và ở nhiệt độ của chất lỏng, cao hơn nhiệt độ khí (TG\u003e TGR\u003e TG), nhiệt độ của nhiệt từ Bên chất lỏng đến bề mặt của phân vùng pha xảy ra: (Qu) Q: Q: Q: Tổng hợp, thoát - lượng nhiệt truyền từ chất lỏng của môi trường khí. Đồng thời, chất lỏng được làm mát (phần mềm gọi là làm mát bay hơi). Nếu sự bình đẳng của TGR \u003d TG đạt được, truyền nhiệt từ chất lỏng sang khí bị dừng (qui \u003d 0) và tất cả nhiệt cung được cung cấp bởi chất lỏng đến bề mặt của phần được sử dụng cho sự bốc hơi ( Số lượng \u003d Q.).

Trong trường hợp của một phương tiện khí, không bão hòa với hơi nước, áp suất một phần của cái sau trên bề mặt của phần pha và khi truy vấn \u003d q và vẫn cao hơn so với phần lớn khí, do kết quả của việc bay hơi và Làm mát bay hơi của chất lỏng không dừng lại và TGR trở nên thấp hơn TG và TG. Đồng thời, nhiệt được cung cấp cho bề mặt của phần từ cả hai giai đoạn cho đến khi sự bình đẳng của TGR \u003d TG đạt được và nhiệt của nhiệt từ phía chất lỏng được dừng lại, và từ môi trường khí, nó trở nên bằng Q . Sự bốc hơi hơn nữa của chất lỏng xảy ra ở nhiệt độ không đổi TM \u003d TG \u003d TGR, được gọi là giới hạn làm mát bằng cước trong quá trình làm mát hoặc nhiệt độ của nhiệt kế ướt (vì nó cho thấy nhiệt độ ướt của tâm thần). Giá trị TM phụ thuộc vào các thông số của môi trường khí hơi và các điều kiện truyền nhiệt và khối lượng giữa các pha lỏng và khí.

Nếu môi trường chất lỏng và khí có nhiệt độ khác nhau nằm trong một khối lượng hạn chế không nhận được năng lượng từ bên ngoài và không gửi nó ra ngoài, bay hơi xảy ra cho đến khi trạng thái cân bằng nhiệt động lực học xảy ra giữa hai giai đoạn, tại đó nhiệt độ của cả hai giai đoạn được cân bằng với Hệ thống không thay đổi entanpy, và pha khí bão hòa với hơi nước ở nhiệt độ của hệ thống TAD. Sau này được gọi là nhiệt độ của độ bão hòa khí Adiabatic, nó chỉ được xác định bởi các tham số ban đầu của cả hai giai đoạn và không phụ thuộc vào các điều kiện truyền nhiệt và chuyển khối.

Tỷ lệ bay hơi

Tốc độ bay hơi đẳng nhiệt [kg / m 2 (c)] với sự khuếch tán hơi đơn hướng thành một lớp cố định của hỗn hợp khí đốt nhị phân với độ dày D, [M] có thể được tìm thấy theo công thức Stephen :, Ở đâu D là hệ số khuếch tán lẫn nhau, [m 2 / từ]; - Hằng số khí, [j / (kg đến)] hoặc [m 2 / (C 2 k)]; T - Nhiệt độ của hỗn hợp, [K]; P - áp suất của hỗn hợp khí-hơi, [pa]; - Áp suất hơi một phần trên bề mặt của phần và trên đường viền bên ngoài của lớp hỗn hợp, [PA].

Nói chung, (di chuyển chất lỏng và khí, điều kiện không khiêu dâm) trong pha liền kề với bề mặt pha, chuyển xung được kèm theo truyền nhiệt, và trong lớp gas biên giới (hỗn hợp hơi khí), Nhiệt kết nối và chuyển khối lượng xảy ra. Đồng thời, các hệ số thí nghiệm của các nghiên cứu nhiệt và khối lượng được sử dụng để tính vận tốc của sự bay hơi, và tương đối nhiều hơn trường hợp đơn giản - Các phương pháp gần đúng của các dung dịch số của hệ thống vi phân cho các lớp ranh giới liên hợp các giai đoạn khí và lỏng.

Cường độ chuyển khối trong quá trình bay hơi phụ thuộc vào sự khác biệt về tiềm năng hóa học của hơi nước ở bề mặt của phần và trong phần lớn hỗn hợp khí hơi. Sự khác biệt, sự khác biệt về tiềm năng hóa học được thay thế bằng chênh lệch áp suất một phần hoặc nồng độ hơi và chấp nhận: JP \u003d BP (RP, GR - RP, OSN) \u003d BPR (UE, GR - up, osn) hoặc jp \u003d bc (sp, gr - sp, osn), trong đó bp, bc là hệ số chuyển khối, p là áp suất của hỗn hợp, rp là một áp suất một phần của hơi nước, yp \u003d pp / p - Nồng độ mol của hơi, sp \u003d rp / r là nồng độ lớn của hơi, rp, r - mật độ và hỗn hợp hơi địa phương; Các chỉ số có nghĩa là: "GR" - ở biên giới của phần pha, "OSN" - trong OSN. Masse Mix. Mật độ thông lượng nhiệt được đưa ra trong quá trình bay hơi của chất lỏng là [trong j / (m2 c)]: Q \u003d TUỔI (TG - TGR) \u003d RJP + GG (TGR - TG), trong đó AG, AG - hệ số truyền nhiệt bằng cách chất lỏng và khí, [w / (m 2 k)]; R - bay hơi nhiệt, [j / kg].

Với RADII rất nhỏ, độ cong của bề mặt bay hơi (ví dụ, khi bay hơi những giọt chất lỏng nhỏ), tác dụng của độ căng bề mặt của chất lỏng dẫn đến thực tế là áp suất cân bằng của hơi trên bề mặt của phần trên Áp suất của hơi bão hòa của cùng một chất lỏng trên bề mặt phẳng được tính đến. Nếu TGR ~ TZ, thì chỉ có nhiệt và trao đổi hàng loạt trong giai đoạn khí có thể được tính đến khi tính toán bay hơi. Với cường độ chuyển khối tương đối thấp xấp xỉ, một sự tương đồng giữa các quá trình truyền nhiệt và khối lượng, từ đó nó theo sau: NU / NU0 \u003d SH * / SH0, trong đó NU \u003d G L / LG là số lượng Nusselt, L là Kích thước đặc trưng của bề mặt bốc hơi, hệ số dẫn nhiệt LG - hỗn hợp parouse, sh * \u003d byyg, grl / dp \u003d bccg, grl / d là số lượng sherwood cho thành phần khuếch tán của dòng hơi, dp \u003d d / rpt Phân tán hiệu quả, được gọi là gradient của áp suất một phần của hơi nước. Các giá trị BP và BC được tính theo các mối quan hệ trên, các số NU0 và SH0 tương ứng với JP: 0 và có thể được xác định theo dữ liệu để thực hiện các quy trình nhiệt và truyền khối thực sự. Số lượng sh0 cho tổng dòng (khuếch tán và đối lưu) được tìm thấy bởi bộ phận SH * trên mol (YG, GR) hoặc khối lượng (SG, GR) nồng độ khí ở bề mặt của phần tùy thuộc vào đó lái xe Hệ số được chuyển hàng loạt b.

Phương trình

Phương trình tương tự đối với NU và SH * trong sự bay hơi bao gồm bên cạnh các tiêu chí thông thường (số Reynold Reynold, Archimede AR, Prandtl PR hoặc SC SC và GEOM. Tham số) Các thông số có tính đến hiệu ứng của thông lượng ngang của hơi nước và mức độ Tính không đồng nhất của hỗn hợp khí-hơi (tỷ lệ khối lượng mol hoặc khí không đổi thành phần của nó) trên hồ sơ, tốc độ, nhiệt độ hoặc nồng độ trong phần của lớp viền.

Tại JP nhỏ, không làm xáo trộn chế độ chuyển động thủy động lực học đáng kể của hỗn hợp khí-khí (ví dụ, trong quá trình bay hơi nước vào không khí khí quyển) và sự giống nhau của các điều kiện biên của các lĩnh vực nhiệt độ và nồng độ, ảnh hưởng của các đối số bổ sung Trong các phương trình tương tự là không đáng kể và chúng có thể bị bỏ qua, lấy nu \u003d sh. Khi bay hơi hỗn hợp nhiều phần, những sự đều đặn này rất phức tạp. Trong trường hợp này, sức nóng của sự bay hơi của các thành phần của hỗn hợp và các tác phẩm của các pha lỏng và khí, nằm trong số họ ở trạng thái cân bằng, khác nhau và phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi bị bay hơi với hỗn hợp chất lỏng nhị phân, kết quả hỗn hợp hơi trong một thành phần dễ bay hơi hơn tương đối phong phú hơn, chỉ không bao gồm các hỗn hợp azeotropic, bay hơi ở các điểm cực đoan (tối đa hoặc tối thiểu) của các đường cong của trạng thái như chất lỏng sạch.

Thiết kế của thiết kế thiết bị

Tổng lượng chất lỏng bay hơi tăng lên với sự gia tăng bề mặt tiếp xúc của các pha lỏng và khí, do đó thiết kế các thiết bị bốc hơi xảy ra, sự gia tăng bề mặt của sự bay hơi bằng cách tạo ra một chiếc gương lớn của chất lỏng , nghiền nát nó trên máy bay phản lực và giọt hoặc hình thành các màng mỏng chảy dọc theo bề mặt của vòi phun. Sự gia tăng cường độ của nhiệt và chuyển khối trong quá trình bay hơi cũng đạt được bằng cách tăng tốc độ của trung bình khí so với bề mặt của chất lỏng. Tuy nhiên, sự gia tăng vận tốc này không nên dẫn đến chất lỏng quá mức dưới môi trường gas và sự gia tăng đáng kể trong khả năng chống thủy lực của thiết bị.

Ứng dụng

Sự bay hơi được sử dụng rộng rãi trong các thực tiễn công nghiệp để làm sạch các chất, vật liệu sấy, tách hỗn hợp lỏng, máy lạnh. Tản nhiệt hơi Nước được sử dụng trong hệ thống cấp nước hiện tại của các doanh nghiệp.

Xem thêm

Văn chương

• // Từ điển bách khoa toàn thư của Brockhaus và Efron: Trong 86 khối lượng (82 tấn và 4 phần mềm). - St. Petersburg. , 1890-1907.
• Berman L. D., Làm mát bay hơi nước tuần hoàn, 2 Ed., M.-l., 1957;
• Fuchs N. A., bay hơi và tăng trưởng của những giọt trong môi trường khí, M., 1958;
• Berd R., Stuart V., Lightfoot E., Chuyển nhượng hiện tượng, Trans. từ tiếng Anh, M., 1974;
• Berman L. D., "Cơ bản lý thuyết của Chem. Technologies, 1974, T.8, Số 6, P. 811-22;
• Sherwood T., Pigford R., Liễu, C., Chuyển hàng loạt, Lane. Từ tiếng Anh, M., 1982. L. D. Berman.

Liên kết

Wikimedia Foundation. 2010.

Từ đồng nghĩa.:

Xem những gì "bốc hơi" trong các từ điển khác:

Chuyển sang VA từ trạng thái tổng hợp chất lỏng hoặc rắn trong khí (cặp). Thông thường dưới I. Hiểu sự chuyển đổi chất lỏng thành hơi nước, xảy ra trên bề mặt tự do của chất lỏng. I. Cơ thể rắn gọi. thăng hoa hoặc thăng hoa. Phụ thuộc áp lực ... ... Bách khoa toàn thư vật lý

Nhiều sự khác nhau xảy ra trên một bề mặt chất lỏng miễn phí. Sự bay hơi từ bề mặt của chất rắn được gọi là thăng hoa ... Lớn Từ điển bách khoa

Đốt chất lỏng

Sự đốt cháy chất lỏng được đặc trưng bởi hai hiện tượng liên quan đến nhau - bay hơi và đốt cháy hỗn hợp không khí hơi trên bề mặt của chất lỏng. Do đó, sự đốt cháy chất lỏng được đi kèm với không chỉ phản ứng hóa học (oxy hóa, biến thành ngọn lửa cháy), nhưng cũng là hiện tượng vật lý (bay hơi và hình thành trên bề mặt chất lỏng của hỗn hợp không khí cặp), mà không có sự đốt cháy là không thể.

Sự chuyển đổi của một chất từ \u200b\u200btrạng thái lỏng trong hình dạng hơi được gọi là hơi bốc hơi.Có hai hình thức của quá trình này: bay hơi và đun sôi. Bay hơi - Đây là một sự chuyển đổi chất lỏng thành các cặp từ một bề mặt tự do ở nhiệt độ dưới điểm sôi của chất lỏng (xem Hình 4.1). Sự bay hơi xảy ra là kết quả của chuyển động nhiệt của các phân tử chất lỏng. Tốc độ di chuyển của các phân tử thay đổi rộng rãi, bị lệch mạnh về cả hai hướng từ giá trị trung bình của nó. Một phần của các phân tử có một động năng đủ lớn được kéo ra khỏi lớp chất lỏng bề mặt vào môi trường khí (không khí). Năng lượng quá mức của các phân tử bị mất chất lỏng được sử dụng để khắc phục các lực tương tác giữa các phân tử và hoạt động mở rộng (tăng âm lượng) trong quá trình chuyển sang hơi nước. Sôi - Sự bay hơi này không chỉ từ bề mặt, mà còn từ khối lượng chất lỏng bằng cách tạo thành bong bóng hơi trong khối lượng và phân bổ của chúng. Bay hơi được quan sát ở bất kỳ nhiệt độ chất lỏng. Đun sôi chỉ xảy ra ở nhiệt độ mà áp suất cặp bão hòa sẽ đạt đến giá trị của áp suất bên ngoài (khí quyển).

Với chi phí của phong trào Brownian trong vùng khí có một quá trình đảo ngược - ngưng tụ. Nếu âm lượng phía trên chất lỏng được đóng lại, thì ở bất kỳ nhiệt độ nào của chất lỏng, một trạng thái cân bằng động được thiết lập giữa các quá trình bay hơi và ngưng tụ.

Các cặp vợ chồng, nằm ở trạng thái cân bằng với chất lỏng, được gọi là phà bão hòa. Trạng thái cân bằng tương ứng với nồng độ cặp được xác định cho nhiệt độ này. Đôi áp lực ở trạng thái cân bằng với chất lỏng được gọi là áp suất của hơi bão hòa.

Quả sung. 4.1. Sơ đồ bay hơi chất lỏng trong: a) Tàu mở, B) Tàu kín

Áp suất của một cặp bão hòa (r n.p.) của chất lỏng này ở nhiệt độ không đổi là độ lớn của hằng số và không thay đổi đối với nó. Độ lớn của áp suất hơi bão hòa được xác định bởi nhiệt độ của chất lỏng: với nhiệt độ tăng, áp suất của cặp bão hòa tăng lên. Điều này là do sự phát triển của động năng của các phân tử chất lỏng với nhiệt độ tăng. Đồng thời, một phần tăng của các phân tử hóa ra để có đủ năng lượng để ngang bằng.

Do đó, trên bề mặt (gương) của chất lỏng, luôn có một hỗn hợp không khí hơi nước, trong trạng thái cân bằng được đặc trưng bởi áp suất của hơi hơi bão hòa hoặc nồng độ của chúng. Với nhiệt độ tăng, áp suất của hơi bão hòa tăng theo phương trình Clayperon-Claziusa:

, (4.1)

hoặc ở dạng tích hợp:

, (4.2)

nơi r n.p. - Áp lực của một cặp bão hòa, PA;

DN là nhiệt của sự bay hơi, sau đó lượng nhiệt cần thiết để chuyển sang trạng thái hơi của đơn vị khối lượng chất lỏng, KJ / MOL;

T - Nhiệt độ chất lỏng, K.

Nồng độ của một cặp bão hòa của bề mặt dưới cùng của chất lỏng có liên quan đến áp suất của nó theo tỷ lệ:

. (4.3)

Từ (4.1 và 4.2) theo sau khi tăng nhiệt độ chất lỏng, áp suất của hơi bão hòa (hoặc nồng độ của chúng) tăng theo cấp số nhân. Về vấn đề này, ở nhiệt độ trên bề mặt chất lỏng, nồng độ hơi được tạo ra bằng mức thấp hơn giới hạn tập trung. Ngọn lửa lan rộng. Nhiệt độ này được gọi là giới hạn nhiệt độ thấp hơn của lan truyền ngọn lửa (NTRP).

Do đó, đối với bất kỳ chất lỏng nào, luôn có một phạm vi nhiệt độ như vậy, trong đó nồng độ hơi bão hòa trên gương sẽ nằm trong lĩnh vực đánh lửa, đó là HKPRP £ j n £ bcprp.

Quá trình bay hơi thâm canh của chất lỏng bắt đầu ở nhiệt độ khi độ đàn hồi của chất lỏng sẽ vượt quá áp suất bên ngoài của khí quyển khí trên chất lỏng. Ở điểm sôi, sự hình thành của hơi nước trong toàn bộ khối lượng của chất lỏng và chảy gần như ở nhiệt độ không đổi với tổng độ chuyển của chất lỏng (một thành phần) và hơi nước. Áp suất hạ giả tạo, bạn có thể ép sôi ở nhiệt độ thấp hơn so với sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật, vì dễ tìm hơn để làm việc ở nhiệt độ thấp vật liệu phù hợp Cho thiết bị. Kỹ thuật chân không hiện đại có sẵn khi xử lý các máy bơm quay mạnh mẽ có khả năng tạo ra một máy hút bụi mà áp suất dư không vượt quá 0,001 mm nghệ thuật rt. Và máy bơm khuếch tán in phun tạo ra chân không đến 10V-7-10V-8 mm RT. Nghệ thuật.
Chưng cất trong Vacuo được sử dụng để có được kim loại có độ tinh khiết cao; Zn, CD, MG, CA, v.v ... thường hoạt động ở áp suất, hơi quá độ co giãn của một cặp kim loại chưng cất tại điểm nóng chảy của nó. Sau đó chưng cất kim loại lỏng, nó thu được ngưng tụ rắn, cho phép bạn áp dụng rất thiết kế đơn giản Dụng cụ chưng cất thể hiện trong hình. 24. Thiết bị đại diện cho một hình trụ, ở dưới cùng của một tàu có kim loại chưng cất chất lỏng. Các cặp được ngưng tụ ở phần trên của xi lanh trên một xi lanh kim loại composite đặc biệt (bình ngưng) dưới dạng vỏ pha lê, sau khi kết thúc quá trình, được chiết xuất cùng với bộ ngưng tụ. Trước khi sưởi ấm, kim loại đầu tiên bơm chân không Không khí được bơm ra khỏi thiết bị, và sau đó thỉnh thoảng chân không được phục hồi do dòng không khí từ bên ngoài thông qua sự nghèo nàn của dụng cụ. Nếu thiết bị được niêm phong đủ, sau đó trong quá trình chưng cất, bởi vì đồng thời các khí không thể ngưng tụ không được tô sáng, hoạt động vĩnh viễn của bơm chân không là không cần thiết.

Thiết bị được mô tả là cực kỳ đơn giản, nó được làm bằng hợp kim kim loại chịu nhiệt từ thép. Điều này đặc biệt quan trọng, bìa của nó và tất cả các bộ phận niêm phong - các bộ phận niêm phong được làm mát bằng nước, tức là nó hoạt động nhiệt độ phòngCho phép sử dụng con dấu rất hoàn hảo - cao su, bản đồ chân không, v.v ... Việc sử dụng chân không cho phép làm sạch bằng chưng cất ở nhiệt độ tương đối thấp (700-900 °) Các kim loại hoạt động hóa học và rất tích cực như canxi, magiê, barium, Chưng cất với áp suất khí quyển là không thể thực hiện do sự bất khả thi của việc lựa chọn vật liệu cho thiết bị.
Hãy xem xét các tính năng của quá trình bay hơi trong chân không.
Sơ đồ trạng thái của chất lỏng - Các cặp có độ giảm áp suất có bản chất tương tự như các biểu đồ cho áp suất khí quyển, chỉ các dòng chất lỏng và cặp được di chuyển đến vùng nhiệt độ thấp hơn. Nó theo sau hiệu quả của việc tách các thành phần trong quá trình bay hơi dung dịch của chúng trong chân không tương đương với áp suất khí quyển, nhưng được thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn; Nhiệt độ thấp hơn chân không sâu hơn được sử dụng. Đặc thù của công việc trong chân không là việc thiếu các giọt nhỏ của chất lỏng cùng với các cặp, luôn luôn được quan sát khi làm việc trong áp suất khí quyển. Với sự sôi nhanh chóng của chất lỏng, các lưỡi của một cặp chất lỏng tăng từ độ sâu của chất lỏng mang lại những vệt được thực hiện trong tụ điện và ô nhiễm chưng cất. Trong chân không (đủ sâu), sự hình thành các vệt không xảy ra, vì quá trình sôi hoàn toàn khác với đun sôi ở áp suất khí quyển. Trong chân không, sự hình thành của hơi nước chỉ có trên bề mặt chất lỏng, bong bóng bên trong chất lỏng không được hình thành, bề mặt bình tĩnh, không đun sôi, do đó, những tia nước có thể xảy ra. Do đó, chưng cất chân không cho một chưng cất sạch hơn so với chưng cất ở áp suất khí quyển.
Chúng tôi thể hiện về ví dụ đặc thù của quá trình sôi trong VacuO. Đặt trong một trường hợp nước trong tàu có độ sâu của lớp 250 mm sôi ở áp suất khí quyển (760 mm Hg. Nghệ thuật.). Sau đó, hơi nước, được giải phóng khỏi bề mặt nước, để vượt qua áp suất bên ngoài nên có áp suất khí quyển (760 mm Hg. Nghệ thuật.), Phát triển ở nhiệt độ của mặt nước 100 °. Bong bóng hơi hình thành ở dưới cùng của tàu nên có áp lực lớn hơn, vì áp suất của khí quyển, nó cần vượt qua áp suất thủy tĩnh của nước sau 250 mm, tương ứng với quá mức áp suất trong 18 mm rt. Nghệ thuật. Do đó, hơi nước đứng từ dưới cùng của tàu nên có áp suất 760 + 18 \u003d 778 mm Hg. st .. những gì tương ứng với nhiệt độ của nước ở dưới cùng của tàu 100,6 °. Như vậy, một chút nước quá nóng ở phía dưới (0,6 °) là khá thực và quá trình đun sôi sẽ được tạo thành trong toàn bộ khối lượng của lớp. Nước mạnh mẽ sôi. Và hình thành các tia bắn khi bong bóng bị phá hủy trên bề mặt.
Bây giờ hãy xem xét sự luộc cùng một lớp nước trong chân không 4,58 mm Hg. Nghệ thuật. Để đun sôi lớp nước bề mặt phải có nhiệt độ 0 °, tại đó độ co giãn của hơi bão hòa bằng 4,58 mm Hg. Nghệ thuật. Bong bóng hình thành ở phía dưới nên vượt qua áp suất thủy tĩnh của cột nước trong 250 mm, tương ứng với áp suất 18 mm Rt. Nghệ thuật., Và có tổng áp suất 4,58 + 18 \u003d 22,58 mm Hg. Nghệ thuật. Một áp suất hơi bão hòa như vậy sẽ có ở nhiệt độ ~ 23 °, I.E. để bong bóng cặp có thể được hình thành ở dưới cùng của tàu, cần phải có nhiệt độ 23 ° ở phía dưới. Không thể có được sự khác biệt như vậy giữa nhiệt độ ở phía dưới và trên bề mặt, vì nó sẽ ngăn chặn các dòng đối lưu. Do đó, bong bóng ở độ sâu của lớp chất lỏng sẽ không được hình thành và hơi hóa sẽ chỉ được thực hiện từ bề mặt của chất lỏng.
Mất kim loại có độ dẫn nhiệt cao ngăn ngừa chất lỏng cục bộ, và do đó sôi để tạo thành bong bóng.
Mặc dù áp suất trong thiết bị không trở nên rất nhỏ, các phân tử được đáp ứng giữa bề mặt chất lỏng và phà và chất lỏng cân bằng di chuyển được thiết lập - hơi nước. Sự phân cực chảy vào dòng khí thông thường của hơi nước và kết quả của quá trình chưng cất được xác định bằng sơ đồ của trạng thái của chất lỏng - hơi nước.
Nếu áp suất trong thiết bị nhỏ đến mức độ dài của các phân tử miễn phí trở thành nhiều kích cỡ hơn. Thiết bị, bản chất của quá trình chưng cất thay đổi hoàn toàn.
Trong các điều kiện này, không trao đổi các phân tử giữa các cặp và chất lỏng, không có chất lỏng cân bằng di động - hơi nước không được cài đặt và sơ đồ trạng thái của các cặp chất lỏng không mô tả quá trình bay hơi. Dây đeo khí thông thường giữa thiết bị bay hơi và tụ điện. Anh ta được hình thành, phân tử hơi nước, tách ra khỏi bề mặt chất lỏng, đi theo con đường thẳng, mà không va chạm với các phân tử khác, nằm trên bề mặt lạnh của tụ điện và vẫn ở đó - ngưng tụ; Quá trình bay hơi sẽ không hoàn toàn rẽ và có một đặc điểm của sự bốc hơi phân tử. Kết quả chưng cất được xác định bởi tốc độ bay hơi, tùy thuộc vào chi bay hơi và nhiệt độ và áp suất không bên ngoài trong hệ thống, nếu áp suất này khá nhỏ. Tốc độ bay hơi trong các điều kiện này có thể được tính bằng công thức Langmuir:

Chấp nhận một khối một chất bốc hơi trong một giây từ một đơn vị bề mặt, biểu hiện độ đàn hồi của hơi P tính bằng milimét trụ cột thủy ngân và thay thế các giá trị của R và π bằng các giá trị bằng số, có được phương trình (III, 13) Ở một hình thức khác, thuận tiện cho các tính toán thực tế:

Trong sự bốc hơi phân tử, các chất có thể được tách ra với độ co giãn tương tự của hơi nước nếu trọng lượng phân tử của chúng là khác nhau, đã được chứng minh bằng các thí nghiệm về việc tách các đồng vị.

17.10.2019

Trong phân khúc Nga của doanh nghiệp Hoffmann-Group phát triển mạnh mẽ. Các đối tác của nhóm các công ty có thể tăng khối lượng bán hàng tại Liên bang Nga ....

17.10.2019

Nhựa là thực tế và vật liệu giá rẻ. Điều này gây ra cho cô ấy Ứng dụng rộng rãi trong việc sản xuất mọi thứ. Tuy nhiên, cô ấy có những thiếu sót ....

17.10.2019

Kim loại không gỉ được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp và xây dựng khác nhau. Sản phẩm kim loại và sản phẩm từ CNTT sử dụng các doanh nghiệp đóng tàu và ...

17.10.2019

Đan dây là. vật liệu xây dựng Ở dạng một sợi ren tốt, để sản xuất thép carbon cán thấp được sử dụng, tiếp xúc ...

17.10.2019

Sản xuất tấm nút chai từ chất liệu tự nhiên. Với mục đích này, một vỏ cây sồi được sử dụng (Cork Oak phát triển ở phía bắc châu Phi và ở một số khu vực phía Nam ...

17.10.2019

Hoạt động kinh tế của con người thường được tăng cường bởi quá trình xói mòn đất tự nhiên. Sự cứu trợ đang dần thay đổi, các kênh được tạo ra, thay đổi hướng của dòng sông, Cuvettes ...

17.10.2019

Các chức năng nhãn có thể khác nhau. Sau khi dán trên sản phẩm, chúng trở thành một nguồn dữ liệu trên nhà sản xuất và sản phẩm, được sử dụng như một phương tiện khuyến mãi và ...

\u003e\u003e Vật lý: Sự phụ thuộc của áp suất của hơi nước bão hòa ở nhiệt độ. Sôi

Chất lỏng không chỉ bay hơi. Ở một số nhiệt độ cô ấy sôi.
Sự phụ thuộc của áp suất của hơi nước bão hòa trên nhiệt độ. Trạng thái của một cặp bão hòa, như các chương trình kinh nghiệm (chúng tôi đã nói về nó trong đoạn trước), được mô tả xấp xỉ theo phương trình của trạng thái của khí lý tưởng (10,4) và áp suất của nó được xác định bởi công thức

Với nhiệt độ tăng, áp suất phát triển. Như Áp suất của cặp bão hòa không phụ thuộc vào âm lượng, sau đó, do đó, nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Tuy nhiên, nghiện r n.p. từ T.Tìm thấy thực nghiệm không tỷ lệ thuận với khí hoàn hảo với khối lượng không đổi. Với nhiệt độ tăng, áp suất của cặp bão hòa thực phát triển nhanh hơn áp suất của khí hoàn hảo ( hình.11.1., Plot Krivoy. Au.). Điều này trở nên rõ ràng nếu bạn có một khí hoàn hảo isoohra thông qua các điểm NHƯNG và TRONG (thanh thẳng). Tại sao chuyện này đang xảy ra?

Khi chất lỏng được làm nóng trong một tàu kín, một phần của chất lỏng biến thành hơi nước. Kết quả là, theo công thức (11.1) Áp suất của hơi bão hòa đang phát triển không chỉ do sự gia tăng nhiệt độ chất lỏng, mà còn do sự gia tăng nồng độ của các phân tử (mật độ). Về cơ bản, sự gia tăng áp suất khi tăng nhiệt độ được xác định chính xác sự gia tăng nồng độ. Sự khác biệt chính trong hành vi của khí hoàn hảo và một cặp bão hòa là khi nhiệt độ thay đổi trong nhiệt độ được thay đổi trong bình đóng (hoặc khi âm lượng được thay đổi ở nhiệt độ không đổi), khối lượng thay đổi hơi nước. Chất lỏng chuyển thành từng cặp, hoặc ngược lại, các cặp được ngưng tụ một phần. Với khí hoàn hảo, không có gì như thế này xảy ra.
Khi toàn bộ chất lỏng bay hơi, hơi nước với hệ thống sưởi xa hơn sẽ không còn bão hòa và áp suất của nó ở một khối lượng không đổi sẽ tăng trực tiếp theo tỷ lệ đối với nhiệt độ tuyệt đối (xem. hình.11.1., Plot Krivoy. mặt trời).
. Khi nhiệt độ chất lỏng tăng lên, cường độ bay hơi tăng lên. Cuối cùng, chất lỏng bắt đầu sôi. Khi đun sôi trong khối lượng của chất lỏng, bong bóng hơi mọc nhanh được hình thành, nổi lên bề mặt. Điểm sôi của chất lỏng vẫn không đổi. Điều này là do tất cả năng lượng được cung cấp cho chất lỏng được dành cho việc biến nó thành cặp. Trong những điều kiện nào bắt đầu bắt đầu?
Trong chất lỏng luôn có các khí hòa tan được giải tán ở dưới cùng và các bức tường của tàu, cũng như trên cống có trọng lượng trong chất lỏng, là các trung tâm hóa hơi. Cặp chất lỏng bên trong bong bóng được bão hòa. Với nhiệt độ tăng, áp suất của hơi bão hòa tăng lên và bong bóng tăng kích thước. Dưới hành động của lực đẩy, họ bật lên. Nếu các lớp trên của chất lỏng có nhiều hơn nhiệt độ thấpTrong các lớp này, ngưng tụ hơi nước xảy ra trong bong bóng. Áp lực giảm nhanh, và bong bóng slam. Đập vỡ xảy ra nhanh chóng đến mức các bức tường của bong bóng, đối mặt với một thứ gì đó giống như một vụ nổ. Nhiều máy vi tính như vậy tạo ra một tiếng ồn đặc trưng. Khi chất lỏng ấm lên đủ, các bong bóng sẽ ngừng tát và nổi lên bề mặt. Liquid sôi. Xem cẩn thận đằng sau ấm đun nước trên bếp. Bạn sẽ thấy rằng trước khi đun sôi, anh ta gần như ngừng tiếng ồn.
Sự phụ thuộc của áp suất của hơi nước bão hòa trên nhiệt độ giải thích tại sao điểm sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất trên bề mặt của nó. Một bong bóng đôi có thể phát triển khi áp suất cặp bão hòa bên trong nó hơi vượt quá áp suất trong chất lỏng, từ áp suất của không khí đến bề mặt của chất lỏng (áp suất bên ngoài) và áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng.
Chúng tôi thu hút sự chú ý đến thực tế là sự bay hơi của chất lỏng xảy ra ở nhiệt độ nhỏ hơn các điểm sôi, và chỉ từ bề mặt của chất lỏng, khi sự hình thành của hơi nước đang sôi trong khối lượng của chất lỏng.
Đun sôi bắt đầu ở nhiệt độ mà áp suất hơi bão hòa trong bong bóng được so sánh với áp lực trong chất lỏng.
Áp suất bên ngoài càng nhiều, điểm sôi càng cao. Vì vậy, trong một nồi hơi hơi ở áp lực, đạt 1.6 10 6 pa, nước không sôi và ở nhiệt độ 200 ° C. TRONG cơ sở y tế Trong các tàu kín không cắt tỉa - Autoclaves ( hình.11.2.) nước sôi cũng xảy ra khi tăng áp lực. Do đó, điểm sôi của chất lỏng cao hơn đáng kể so với 100 ° C. Autoclaves được sử dụng để khử trùng dụng cụ phẫu thuật và vân vân.

Và ngược lại, giảm áp lực bên ngoài, do đó chúng tôi sẽ hạ thấp điểm sôi. Bơm không khí và một cặp nước từ bình, bạn có thể lấy nước sôi ở nhiệt độ phòng ( hình.11.3.). Khi nâng núi, áp suất khí quyển giảm, do đó điểm sôi giảm. Ở độ cao 7134 m (Đỉnh Lenin trên Pamir), áp suất xấp xỉ 4 10 4 Pa \u200b\u200b(300 mm Hg. Nghệ thuật.). Nước sôi ở đó khoảng 70 ° C. Nấu thịt trong những điều kiện này là không thể.

Mỗi chất lỏng có điểm sôi riêng, phụ thuộc vào áp suất của hơi nước bão hòa. Áp suất của hơi nước bão hòa càng cao, điểm sôi của chất lỏng càng thấp, vì ở nhiệt độ thấp hơn, áp suất cặp bão hòa trở nên bằng khí quyển. Ví dụ, ở điểm sôi 100 ° C, áp suất của hơi nước bão hòa là 101 325 Pa (760 mm Hg. Nghệ thuật.) Và Hapors Mercury chỉ 117 Pa (0,88 mm Hg. Nghệ thuật.). Rotume sôi ở nhiệt độ 357 ° C ở áp suất bình thường.
Chất lỏng luộc khi áp suất của cặp bão hòa của nó trở nên bằng áp suất bên trong chất lỏng.

???
1. Tại sao tăng nhiệt độ sôi với áp suất tăng?
2. Tại sao nó đun sôi một sự gia tăng đáng kể áp suất của hơi bão hòa trong bong bóng, và không tăng áp lực của không khí có sẵn trong đó?
3. Làm thế nào để làm cho chất lỏng đun sôi, làm mát bình? (Câu hỏi này là khó khăn.)

G. Y. Mikishev, B.b. bukhovtsev, n.n.sotsky, vật lý 10

Thiết kế bài học Bài học trừu tượng Khung tham khảo Bài học Bài học Phương pháp tăng tốc Công nghệ tương tác Thực hành Nhiệm vụ và bài tập Hội thảo tự kiểm tra, Đào tạo, Vỏ, Nhiệm vụ Trang chủ Tác vụ thảo luận Các vấn đề về các câu hỏi tu từ của sinh viên Hình minh họa Âm thanh, video clip và đa phương tiện Hình ảnh, hình ảnh, bàn, sơ đồ hài hước, truyện cười, truyện cười, truyện tranh, câu nói, ô chữ, trích dẫn Bổ sung Tóm tắt Bài viết Chips cho Turious Cheat Sheets Sách giáo khoa Basic và Bổ sung Quả cầu Các thuật ngữ khác Cải thiện sách giáo khoa và bài học Sửa lỗi trong sách giáo khoa Cập nhật đoạn trong sách giáo khoa. Các yếu tố đổi mới trong bài học thay thế kiến \u200b\u200bthức lỗi thời mới Chỉ dành cho giáo viên Bài học hoàn hảo kế hoạch lịch mỗi năm hướng dẫn Chương trình thảo luận Bài học tích hợp

Nếu bạn đã sửa chữa hoặc đề xuất cho bài học này,

Bạn đã bao giờ để lại một chai nước trong vài giờ dưới ánh mặt trời thiêu đốt và nghe thấy âm thanh tiếng rít lên, mở nó? Âm thanh này được gây ra bởi áp suất hơi nước. Trong hóa học, áp suất của hơi nước là áp suất được kết xuất bởi hơi lỏng, bay hơi trong bình kín kín. Để tìm áp suất của hơi nước ở nhiệt độ này, hãy sử dụng phương trình mệnh đề KLAPAIRRONE:.

Bước.

Sử dụng phương trình Klapairone Clausius

Ghi lại phương trình Klapairone Clausius, được sử dụng để tính toán áp suất cặp khi nó thay đổi theo thời gian. Công thức này có thể được sử dụng trong hầu hết các vật lý và nhiệm vụ hóa học. Phương trình như sau: ln (P1 / P2) \u003d (δh Vap / r) ((1 / T2) - (1 / T1))Ở đâu:

Submold đến các giá trị của các giá trị của các giá trị trong phương trình định giá. Hầu hết các tác vụ được cung cấp hai giá trị nhiệt độ và giá trị áp suất hoặc hai giá trị áp suất và giá trị nhiệt độ.

• Ví dụ, trong một tàu là chất lỏng ở nhiệt độ 295 K, và áp suất hơi của nó là 1 không khí (1 ATM). Tìm áp suất của hơi ở nhiệt độ 393 K. Có hai giá trị nhiệt độ và giá trị áp suất, do đó bạn có thể tìm thấy một giá trị áp suất khác bằng phương trình Klapairone-Clausius. Thay thế các giá trị này trong công thức, bạn sẽ nhận được: ln (1 / p2) \u003d (δh Vap / r) ((1/393) - (1/295)).
• Xin lưu ý rằng trong phương trình Klapairone-Clausius, nhiệt độ luôn được đo bằng Kelvin và áp suất trong bất kỳ đơn vị đo nào (nhưng chúng phải giống nhau đối với P1 và P2).

1. Thay thế hằng số. Phương trình KLAPAIRONE Clausius chứa hai hằng số: R và δH. R luôn bằng 8,314 j / (k × mol). Giá trị của δh Vap (Ênhpperpy bốc hơi) phụ thuộc vào chất, áp suất của hơi nước mà bạn đang cố gắng tìm; Hằng số này, như một quy luật, có thể được tìm thấy trong bảng trong sách giáo khoa trong hóa học hoặc trên các trang web (ví dụ:).

   • Trong ví dụ của chúng tôi, chúng tôi cho rằng nước đang ở trong tàu. ΔH Nước, bằng 40,65 KJ / MOL hoặc bằng 40650 J / MOL.
   • Các hằng số thay thế trong công thức và nhận: ln (1 / p2) \u003d (40650/8314) ((1/393) - (1/295)).

2. Quyết định phương trình với sự trợ giúp của các hoạt động đại số.

   • Trong ví dụ của chúng tôi, một biến không xác định nằm dưới dấu hiệu của logarit tự nhiên (ln). Để thoát khỏi logarit tự nhiên, xoay cả hai mặt của phương trình đến mức độ hằng số toán học "E". Nói cách khác, ln (x) \u003d 2 → e ln (x) \u003d e 2 → x \u003d e 2.
   • Bây giờ quyết định phương trình:
   • ln (1 / p2) \u003d (40650 / 8.314) ((1/393) - (1/295))
   • ln (1 / p2) \u003d (4889,34) (- 0,00084)
   • (1 / P2) \u003d E (-4.107)
   • 1 / P2 \u003d 0,0165
   • P2 \u003d 0,0165 -1 \u003d 60,76 ATM. Nó có ý nghĩa, vì sự gia tăng nhiệt độ trong một bình kín trong một tàu kín 100 độ sẽ dẫn đến sự gia tăng hóa hơi, sẽ làm tăng đáng kể áp suất của hơi nước.

   Tính áp suất của hơi nước trong các giải pháp

   1. Viết ra luật của Raul. TRONG đời thực Chất lỏng sạch sẽ hiếm khi được tìm thấy; Thường thì chúng tôi đang đối phó với các giải pháp. Giải pháp thu được bằng cách thêm một lượng nhỏ một hóa chất nhất định gọi là "chất hòa tan", trong số lượng lớn Một hóa chất khác gọi là "dung môi". Trong trường hợp giải pháp, sử dụng luật của Raoul :, Ở đâu:

      • Giải pháp P - Áp suất của dung dịch dung dịch.
      • P dung môi - áp suất hơi dung môi.
      • X Dung môi là tỷ lệ mol của dung môi.
      • Nếu bạn không biết "chia sẻ nole" là gì, hãy đọc.

   2. Xác định chất nào sẽ là một dung môi và bất kỳ chất hòa tan nào. Nhớ lại rằng chất hòa tan là một chất hòa tan trong dung môi, và dung môi là một chất hòa tan chất hòa tan.

      Tìm nhiệt độ của dung dịch, vì nó sẽ ảnh hưởng đến áp lực của cặp của nó. Nhiệt độ càng cao, áp suất của hơi, vì hình thành hơi nước tăng càng tăng với nhiệt độ tăng.

      • Trong ví dụ của chúng tôi, người ta cho rằng nhiệt độ của xi-rô là 298 K (khoảng 25 ° C).

   3. Tìm áp lực của hơi dung môi. Trong sách tham khảo hóa học, các giá trị của nhiều hơi phổ biến được đưa ra các chất hóa họcNhưng, như một quy luật, các giá trị như vậy được đưa ra ở nhiệt độ các chất ở 25 ° C / 298 K hoặc ở nhiệt độ sôi của chúng. Nếu bạn có nhiệt độ như vậy trong nhiệm vụ, hãy sử dụng các giá trị từ sách tham khảo; trong nếu không thì Bạn cần tính toán áp suất của hơi ở nhiệt độ này của chất.

      Tìm tỷ lệ mol của dung môi. Để làm điều này, tìm tỷ lệ số lượng mol của chất để tổng số Nốt ruồi của tất cả các chất trong dung dịch. Nói cách khác, tỷ lệ mol của mỗi chất bằng (số mol của chất) / (tổng số nốt ruồi của tất cả các chất).

   4. Bây giờ thay thế dữ liệu và các giá trị tìm thấy trong phương trình Raoul, trong phần đầu của phần này ( Giải pháp P \u003d P Solvent X dung môi).

      • Trong ví dụ của chúng tôi:
      • Giải pháp P \u003d (23,8 mm Hg. Nghệ thuật.) (0,947)
      • Giải pháp P \u003d. 22,54 mm Hg. Nghệ thuật. Nó có ý nghĩa bởi vì số lượng lớn Nước hòa tan một lượng nhỏ đường (nếu đo trong một nốt ruồi; tính bằng lít, số của chúng là như nhau), do đó áp suất của hơi sẽ giảm nhẹ.

   Tính áp suất hơi nước trong trường hợp đặc biệt

   1. Định nghĩa về các điều kiện tiêu chuẩn. Thông thường, giá trị nhiệt độ và áp suất được sử dụng trong hóa học như một loại giá trị mặc định. Các giá trị như vậy được gọi là nhiệt độ tiêu chuẩn và áp suất (hoặc điều kiện tiêu chuẩn). Trong các nhiệm vụ cho áp suất của hơi nước, các điều kiện tiêu chuẩn thường được đề cập, vì vậy tốt hơn là nhớ các giá trị tiêu chuẩn:

      • Nhiệt độ: 273,15 K / 0˚C / 32 F
      • Áp suất: 760 mm HG / 1 ATM. / 101.325 KPA

   2. Viết lại phương trình Klapairone Clausius để tìm các biến khác. Phần đầu tiên của bài viết này cho thấy cách tính áp suất của hơi của các chất sạch. Tuy nhiên, không phải tất cả các nhiệm vụ được yêu cầu để tìm áp lực P1 hoặc P2; Nhiều nhiệm vụ cần tính nhiệt độ hoặc giá trị của δH. Trong những trường hợp như vậy, viết lại phương trình Klapairone-Clausius, làm cho giá trị không xác định ở một bên của phương trình.

      • Ví dụ, một chất lỏng không xác định được đưa ra, áp suất cặp là 25 Torr ở 273 K và 150 Torr ở tốc độ 325 K. Nó cần thiết để tìm thấy sự bốc đồng của sự bốc hơi của chất lỏng này (đó là δh, VAP). Giải quyết vấn đề này:
      • ln (P1 / P2) \u003d (δh Vap / r) ((1 / T2) - (1 / T1))
      • (Ln (P1 / P2)) / ((1 / T2) - (1 / T1)) \u003d (δH Vap / r)
      • R × (ln (p1 / p2)) / ((1 / t2) - (1 / t1)) \u003d δH Bây giờ thu thập lại bạn các giá trị:
      • 8.314 J / (K × MOL) × (-1,79) / (- 0,00059) \u003d δh vap
      • 8.314 j / (k × mol) × 3033,90 \u003d δh vap \u003d 25223,83 J / MOL

   3. Có tính đến áp lực của cặp chất hòa tan. Trong ví dụ của chúng tôi, từ phần thứ hai của bài viết này, một chất hòa tan - đường - không bay hơi, nhưng nếu chất hòa tan tạo ra các cặp (đã bay hơi), áp lực của một cặp như vậy nên được xem xét. Để làm điều này, hãy sử dụng các loài sửa đổi của phương trình Raoul: dung dịch P \u003d (P chất x Chất), trong đó ký hiệu σ (Sigma) có nghĩa là cần phải thêm các giá trị của áp suất của hơi của tất cả các chất mà từ đó giải pháp bao gồm.

      • Ví dụ, hãy xem xét một giải pháp bao gồm hai hóa chất: benzen và toluene. Tổng dung dịch 120 ml (ML); 60 ml benzen và 60 ml toluene. Nhiệt độ của dung dịch là 25 ° C, và áp suất của hơi ở 25 ° C là 95,1 mm Hg. Cho benzen và 28,4 mm hg.st. Cho toluene. Nó là cần thiết để tính áp suất của hơi dung dịch. Chúng ta có thể làm điều đó với sự trợ giúp của mật độ của các chất, khối lượng phân tử và giá trị áp suất hơi của chúng:
      • Khối lượng (benzen): 60 ml \u003d 0,06 l × 876,50 kg / 1000 l \u003d 0,053 kg \u003d 53 g
      • Khối lượng (toluene): 0,06 l × 866,90 kg / 1000 l \u003d 0,052 kg \u003d 52 g
      • Nốt ruồi (benzen): 53 g × 1 mol / 78.11 g \u003d 0,679 mol
      • Nốt ruạp (toluene): 52 g × 1 mol / 92,14 g \u003d 0,564 mol
      • Tổng số nốt ruồi: 0,679 + 0.564 \u003d 1,243
      • Chia sẻ Moled (Benzen): 0,679 / 1.243 \u003d 0,546
      • Moled Share (Toluene): 0,564 / 1.243 \u003d 0,454
      • Giải pháp: Giải pháp P \u003d P Benzen X Benzen + P Toluene X Toluene
      • Giải pháp P \u003d (95,1 mm Hg. Nghệ thuật.) (0,546) + (28,4 mm Hg. Nghệ thuật.) (0,454)
      • Giải pháp P \u003d 51,92 mm Hg. Nghệ thuật. + 12,89 mm Rt. Nghệ thuật. \u003d. 64,81 mm rt. Nghệ thuật.
   • Để sử dụng phương trình Típ Clausius, nhiệt độ phải được chỉ định trong độ Kelvin (biểu thị). Nếu bạn có nhiệt độ Celsius, cần phải chuyển đổi nó bằng công thức sau: T k \u003d 273 + t c
   • Phương pháp được mô tả ở trên hoạt động, vì năng lượng tỷ lệ thuận với lượng nhiệt. Nhiệt độ của chất lỏng là yếu tố duy nhất xung quanhtừ đó áp lực của hơi phụ thuộc.