Создан заказ №2523014
8 декабря 2017
Вариант 10 1 Чем характеризуется тройная точка на диаграмме состояния однокомпонентной системы
Как заказчик описал требования к работе:
оформление в ворде, краткую запись к каждой задаче.
Фрагмент выполненной работы:
Вариант 10
1.Чем характеризуется тройная точка на диаграмме состояния однокомпонентной системы?
Тройна́я то́чка в однокомпонентной системе — точка схождения кривых двухфазных равновесий на плоской P—T-фазовой диаграмме, соответствующая устойчивому равновесию трёх фаз[1][2]. Тройная точка HYPERLINK "https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%BE_%D1%84%D0%B0%D0%B7" \o "Правило фаз" нонвариантна, т. (работа была выполнена специалистами Автор 24) е. не допускает изменения ни одного из характеризующих её параметров состояния — ни температуры, ни давления.
2. Система состоит из паров воды, кристаллов воды и жидкой воды. Для указанной системы укажите правило фаз Гиббса, определите общее число компонентов, число независимых компонентов, число фаз и число степеней свободы.
Тройная точка (О)— точка сосуществования трех фаз. Для нее Ф = 3, значит, f = 0. Величины давления и температуры строго определены, система нонвариантна и трехфазна.
3. Запишите и объясните уравнение Клаузиса- Клапейрона для любых фазовых переходов
Тепловой эффект, сопровождающий фазовый переход, определяется следующим образом:
Уравнение Клапейрона–Клаузиуса
где ∆V – изменение объема в результате фазового перехода; dP/dT – изменение давления в зависимости от температуры при сохранении равновесия между двумя фазами. Уравнение Клапейрона–Клаузиуса связывает тепловой эффект процесса с изменением давления насыщенного пара, температурой и изменением объема в процессе фазового перехода.
Для процессов испарения ж→п и сублимации тв→п уравнение Клапейрона–Клаузиуса можно представить следующим образом:
где ∆Hисп , ∆Hсуб – теплоты испарения и сублимации; Vп, Vж, Vтв – мольные объемы пара, жидкости и твердого тела соответственно.
В процессе испарения и сублимации наблюдается значительное изменение удельного объема ∆V и существенное изменение величины dP/dT. При плавлении, напротив, изменение ∆V невелико, и величина dP/dT незначительна.
4. Приведите и объясните диаграмму состояния двухкомпонентной системы с образованием твердых растворов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии
Простейший вид диаграмма состояния имеет в том случае, когда вещества обладают неограниченной растворимостью как в жидкой, так и в твердой фазе. Таким свойством обладают системы Cu-Ni ; Ag-Au; Вi-Sb и др. Диаграмма состояния таких сплавов (типа сигары) приведена на рис. 1, где по оси ординат нанесены температуры, а по оси абсцисс - концентрации. Линия аNKb называется линией ликвидуса, линия аМLb - линией солидуса. Выше линии ликвидуса имеется однородная жидкость. Ниже линии солидуса - однородный твердый раствор. Заштрихованная область является областью расслоения на жидкую и твердую фазы. При построении кривой охлаждения сплава концентрации С видно, что она имеет две критические точки К и М (рис. 2), соответствующие началу и концу затвердевания соответственно.
Изменение наклона кривых указывает на наличие температурного интервала, в котором происходит выделение теплоты кристаллизации, в отличие от чистого компонента, у которого выделение теплоты кристаллизации происходит при одной строго определенной температуре.
5. Задача 1. По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества в твердом и жидком состоянии (dтв, dж в кг/м3) в тройной точке:
а) Построить график зависимости lnp от 1/T;
б) Определить по графику координаты тройной точки;
в) Рассчитайте среднюю теплоту испарения и возгонки;
Г) определите по графику температуру плавления вещества при давлении р, Па.
Состояние Условия
Твердое Жидкое
Т, К Р, Па Т, К Р, Па
268,2 401,2 269,2 505
М=18
Р=40,5*105 Па,
dтв=918
dж=1000
269,2 437,2 272,2 533,2
270,2 475,9 273,2 573
271,2 517,2 275,2 656
272,2 533,2 278,2 760
283,2 982
Решение:
Зависимости р(Т ) для указанных равновесий представляют собой кривые линии, и для решения задачи их нужно линеаризовать. Это можно сделать, если рассмотреть интегральную форму уравнений Клаузиуса — Клапейрона:
где первое уравнение соответствует зависимостям давления насыщенного пара от температуры для равновесия «жидкость — пар», а второе — для равновесия «кристаллы — пар». Для удобства умножим правую часть уравнений на единицу, представив ее как 103/103. Тогда уравнения будут иметь вид
Составим вспомогательную таблицу:
Равновесие Зависимость логарифма давления насыщенного пара от обратной температуры
Жидкость-пар ln p
6,225 6,279 6,351 6,486 6,633 6,890
103/T, K–1 3,715 3,674 3,660 3,634 3,595 3,531
Кристаллы пар ln p
5,592 6,080 6,165 6,248 6,279
103/T, K–1 3,729 3,715 3,701 3,687 3,674
Построив график в координатах по угловому коэффициенту прямых легко найти мольные энтальпии испарения и возгонки.
По рисунку определяем координаты тройной точки О — это точка пересечения линий AO и OB...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
9 декабря 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Вариант 10
1 Чем характеризуется тройная точка на диаграмме состояния однокомпонентной системы.docx
2018-11-30 07:40
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Рекомендую автора. Очень оперативно, в срок. Ответы очень подробные. Спасибо автору
Хочешь такую же работу?
300 ₽
