Podstawowe definicje

Podobne dokumenty
Podstawowe definicje

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Prowadzący. telefon PK: Pokój 210A (Katedra Biotechnologii i Chemii Fizycznej C-5)

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

Termodynamiczny opis przejść fazowych pierwszego rodzaju

Wykład 4. Przypomnienie z poprzedniego wykładu

powierzchnia rozdziału - dwie fazy ciekłe - jedna faza gazowa - dwa składniki

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Wykład 3. Diagramy fazowe P-v-T dla substancji czystych w trzech stanach. skupienia. skupienia

RÓWNOWAGI W UKŁADACH WIELOFAZOWYCH

Zjawiska powierzchniowe

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1

CHEMIA FIZYCZNA ZTiM

Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1

Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii

Krystalizacja. Zarodkowanie

Ćwiczenia do wykładu Fizyka Statystyczna i Termodynamika

Wykład 3. Fizykochemia biopolimerów- wykład 3. Anna Ptaszek. 30 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

RÓWNOWAGA CIECZ PARA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA

Chemia fizyczna. Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Ćwiczenie VII: RÓWNOWAGA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM CIAŁO STAŁE CIECZ

ZALEŻNOŚĆ CIŚNIENIA PARY NASYCONEJ WODY OD TEM- PERATURY. WYZNACZANIE MOLOWEGO CIEPŁA PARO- WANIA

Laboratorium z chemii fizycznej. Zakres zagadnień na kolokwia

Fizyka, technologia oraz modelowanie wzrostu kryształów

Fizyka statystyczna Fenomenologia przejść fazowych. P. F. Góra

Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej Zalecane zadania kolokwium 1. (2014/15)

Równowaga w układach termodynamicznych. Katarzyna Sznajd-Weron

Badanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia

Wykład 3. Entropia i potencjały termodynamiczne

Wykład 7. Anna Ptaszek. 13 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 7.

Równanie gazu doskonałego

EGZAMIN pisemny z TERMODYNAMIKI TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA. Lista pytań opisowych (semestr zimowy 2015/16)

W8 40. Para. Równanie Van der Waalsa Temperatura krytyczna ci Przemiany pary. Termodynamika techniczna

Kalorymetria. 1. I zasada termodynamiki, Prawo Hessa, Prawo Kirchhoffa (graficzna interpretacja), ciepło właściwe, termodynamiczne funkcje stanu.

K raków 26 ma rca 2011 r.

Chemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1. Kierownik przedmiotu: Dr hab. inż. Wojciech Chrzanowski

Równowaga fazowa. Przykładowo: 1. H 2 O (c) w mieszaninie H 2 O (c) + H 2 O (s) 2. mieszanina opiłek żelaza i sproszkowanej siarki

Zadania treningowe na kolokwium

Wykład 1 i 2. Termodynamika klasyczna, gaz doskonały

Właściwości koligatywne

Wykład 5. Kalorymetria i przejścia fazowe

Ćwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2018/19)

Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12

Wykład 1-4. Anna Ptaszek. 6 września Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Fizykochemia biopolimerów - wykład 1-4.

Temperatura, ciepło, oraz elementy kinetycznej teorii gazów

TERMODYNAMIKA IM. Semestr letni

Analiza termiczna Krzywe stygnięcia

Podstawy termodynamiki

Termodynamika Część 2

Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 2, zadanie nr 1 1

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Temat XXI. Przemiany fazowe

I piętro p. 131 A, 138

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

Wykład 10 Równowaga chemiczna

Ćwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2016/17)

ĆWICZENIE 22 WYZNACZANIE CIEPŁA PAROWANIA WODY W TEMPERETATURZE WRZENIA

Termodynamika fazy powierzchniowej Zjawisko sorpcji Adsorpcja fizyczna: izoterma Langmuira oraz BET Zjawiska przylegania

Termodynamika materiałów

TERMODYNAMIKA PROCESOWA I TECHNICZNA

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych

Roztwory rzeczywiste (1)

Termodynamika. Energia wewnętrzna ciał

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

TERMODYNAMIKA PROCESOWA

Prężność pary nad roztworem

II Zasada Termodynamiki c.d.

Rok akademicki: 2017/2018 Kod: WIN s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Rok akademicki: 2016/2017 Kod: WIN s Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

PODSTAWY TERMODYNAMIKI

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego

1. PIERWSZA I DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI TERMOCHEMIA

Badanie równowag ciecz para w układach dwuskładnikowych

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

Instrukcja dla uczestnika

Termodynamika Termodynamika

WNIKANIE CIEPŁA PRZY WRZENIU CIECZY

3.1. Równowagi fazowe układach jednoskładnikowych 3.2. Termodynamika równowag fazowych 3.3. Równowagi fazowe układach dwuskładnikowych 3.4.

Entropia - obliczanie. Podsumowanie

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie entalpii parowania wody na podstawie pomiaru temperaturowego współczynnika prężności pary

Badanie zależności temperatury wrzenia cieczy od ciśnienia

Chemia Fizyczna Technologia Chemiczna II rok Wykład 1. Kontakt,informacja i konsultacje. Co to jest chemia fizyczna?

Fizyka statystyczna. This Book Is Generated By Wb2PDF. using

Wykresy równowagi układu żelazo-węgiel. Stabilny żelazo grafit Metastabilny żelazo cementyt

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

CIEPLNE I MECHANICZNE WŁASNOŚCI CIAŁ

KARTA PRZEDMIOTU. definiuje podstawowe potencjały termodynamiczne. wyjaśnia pojęcia równowagi i stabilności faz

Temat 2. Równowaga fazowa i diagramy fazowe

3 Potencjały termodynamiczne i transformacja Legendre a

Wykład Temperatura termodynamiczna 6.4 Nierówno

1) Rozmiar atomu to około? Która z odpowiedzi jest nieprawidłowa? a) 0, m b) 10-8 mm c) m d) km e) m f)

Kryteria samorzutności procesów fizyko-chemicznych

Transkrypt:

Wprowadzenie do równowag fazowych () odstawowe definicje Faza dla danej substancji jej postać charakteryzująca się jednorodnym składem chemicznym i stanem fizycznym. W obrę bie fazy niektóre intensywne funkcje stanu (np. gęstość) mają jednakową wartość. rzemiana fazowa przemiana jednej fazy w drugą zachodz w charakterystycznej temperaturze przejścia fazowego (przemia fazowej) przy danym ciśnieniu. Diagram fazowy wykres pokazujący obszary trwałości faz w zależności od ciśnienia i temperatury (dla układów jednoskła nikowych), linie i punkty równowag międzyfazowych.

Wprowadzenie do ciecz przechłodz ciecz przegrzan równowag fazowych () Obszary trwałości faz, fazy metastabilne constans

Wprowadzenie do równowag fazowych (3) rzykładowy diagram fazowy 0 kt potrójny punkt krytyczny 3 t w kr

rężność par () ciecz gaz ciało stałe gaz < para < ciecz faza skondensowana ciało stałe

rężność par () 366,4 a Równowaga woda para wodna,03 0 5 a 3,700 0 5 a 4,0834 0 7 98 K 373,5 K 3 403 K 4 647,3 K

Diagram fazowy wody ()

miany skali Diagram fazowy wody ()

zmiana skali Diagram fazowy CO

Diagram fazowy 4 He

ermodynamika równowagi fazowej () W stanie równowagi, dg 0, zatem: jeśli: dn dn; dn dn dg G dn; dg G d dg dg + dg ( G G ) dn ponieważ, jako się rzekło: ( dg), zaś dn 0, to G G const const kryterium równowagi fazowej

ermodynamika równowagi fazowej () ozważymy teraz zmiany G przy infinitezymalnych zmianach i an równowagi I: G, G,, Stan równowagi II: +d, + G G ynika z tego, że również: dg dg wiemy też, że: dg vd sd G + dg G + dg zatem: dg V d S d oraz: dg V d Sd w konsekwencji: V d S d V d S d

Równanie Clausiusa-Clapeyrona () ląc ostatnie r-nie przez d otrzymujemy: V d d S V d d bo: d d S V S V S V S V ( V V ) L gdzie L jest ciepłem przemiany fazowej Jest to ogólna postać równania Clausiusa-Clapeyrona.

Równowaga ciecz -para Metody pomiaru prężności par: statyczne (barometryczne) bezpośredni pomiar prężności par nad cieczą w równowadze dynamiczne pomiar temperatury wrzenia przy danym narzuconym ciśnieniu (ebuliometr) transpiracyjne analiza gazu przepływającego przez termostatowaną ciecz i nasyconego parą

Równanie Clausiusa Clapeyrona () ównowaga ciecz - para: d d L ( V V ) p p c ałkiem rozsądnym założeniem jest też: V p >>V c a co za tym idzie: Vp Vc Vp R ostatecznie: d ln d L R p lub d L R p d co jest łatwe do scałkowania

Równanie Clausiusa Clapeyrona (3) Równowaga ciecz para (c.d.): d L R całkując od do i od do przy założeniu stałości L p w interesującym nas przedziale temperatur (skąd znamy podobne założenie?) zymujemy: ln L p R lub log p L d p Rln0 Lp ałkowaniu nieoznaczonym: ln + const lub log R Są to równania linii parowania na diagramie fazowym a

Równanie Clausiusa Clapeyrona (4) yby równowagę ciecz para potraktować jako reakcję chemiczn o symbolicznym zapisie: A(c) M(g) o stosowałoby się do niej równanie van t Hoffa ln K K H R r Zważywszy, że dla tej reakcji K p M / 0 ln H R p

Sublimacja Analogicznie: d d L ( V V ) p s s ze bardziej prawdziwe jest też: V p >>V s zatem: V p V Ostatecznie obowiązują analogiczne postaci równania C-C: s R ln Ls R lub log Ls Rln0 Ls a ln + const lub log + R c

rzemiany polimorficzne Odmiany alotropowe emperatura przemiany fazowej jest funkcją ciśnienia: d d ( V V ) L rzemiany fazowe w ciałach stałych zachodzą bardzo powoli! C(diament) C(grafit) S(jednoskośna) S(rombowa) (biały) (czerwony)