Правило рычага

При количественных расчётах фазовых равновесий нередко возникает задача определить, в каких относительных количествах образуются жидкая и паровая фазы при кипении системы с заданным исходным составом. Для решения этой задачи удобно пользоваться правилом рычага.

Рассмотрим правило рычага на диаграмме кипения (рис. 7.6.).

Например, имеется жидкая бинарная смесь с составом х. После начала её кипения система разделяется на кипящую жидкость и пар. Их состав определяется, как было показано выше, с помощью конноды, соединяющей линию пара с ликвидусом.

	Т Ткип А Тх

Рис. 7.6. Правило рычага для бинарной жидкостной смеси,

не образующей азеотропа

Так, при температуре Т_х состав жидкой фазы х`, а состав пара - у. Если проследить перемещение фигуративной точки по вертикальной линии хz, можно увидеть, что чем выше температура и, следовательно, чем больше в системе жидкости и меньше пара, тем короче будет отрезок конноды, упирающийся в линию пара, и тем длиннее отрезок, упирающийся в линию жидкости. Иными словами, длины отрезков, на которые разделяется коннода при каждой данной температуре, обратно пропорциональны массам жидкости и пара:

m_жlm ¾¾ = ¾¾ (при температуре Т_х) m_пkl

Это соотношение является математическим выражением правила рычага для бинарных систем:

Точка, отвечающая составу гетерогенной системы при каждой данной температуре, делит соответствующую конноду на отрезки, длины которых обратно пропорциональны количествам каждой из фаз.

Дата добавления: 2014-01-06