Задание к семинару 3 (2015)

Задание к семинару № 3:
Теория: Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Диаграммы состояния двухкомпонентных
систем (расчеты)
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса L=𝑻𝒅𝑷/𝒅𝑻 * (𝑽𝟐−𝑽𝟏)
L – молярная теплота плавления, Дж/моль
Т – температура плавления, К
ΔV – разность объемов в жидком и твердом состоянии, м3.
Расчет температуры плавления твердых веществ при разных давлениях по
уравнению Клапейрона-Клаузиуса.
Примерные задачи:
1. Разбор задачи, которая была на лекции
𝐝𝐩
Рассчитать 𝐝𝐓 для бензола, если tпл = 5,4º; теплота плавления L = 30,6 кал/г ,
vж = 1,119см3/г; vT = 1,106 см3/г
Перевести в систему СИ - дома!
Решение:
L = 30,6 кал/г = 30,6·41,29 = 1263см3 атм/г·град;
𝐝𝐏
получаем по уравнению 𝑳 = 𝐓 (𝐕𝟐 − 𝐕𝟏 )
𝐝𝐩
=
𝐝𝐓
𝐋пл.
𝐓(𝐯𝟐 −𝐯𝟏
=
)
𝟏𝟐𝟔𝟑
𝐝𝐓
= 349 атм/град
𝟐𝟕𝟖,𝟔 ∙𝟎,𝟎𝟏𝟑
Обратная величина dT/dp = 0,00285 град/атм.
Таким образом, с ростом давления вблизи точки плавления температура
плавления бензола повышается
2. Давление пара бензола при 20°С и 30°С соответственно равно 100·102 Па и
157·102 Па. Рассчитайте молярную теплоту испарения.
3. Определите давление, при котором вода закипит при 98°С.
4. Давление пара бензола при 20°С и 30°С соответственно равно 100·102 Па и
157·102 Па. Рассчитайте молярную теплоту испарения.
5. По диаграмме состояния системы KCl-LiCl (найти!) определить:
a. сколько KCl нужно добавить к 1 кг LiCl, чтобы понизить температуру
его затвердевания до 500оС.
b. Сколько LiCl выделится из 500 г 80% расплава при охлаждении до
400оС.
c. Сколько останется жидкого расплава, если охладить до 500оС 200 г 20%
расплава.
По диаграммам будет самостоятельная работа по вариантам.
Дополнительно:
6. Теплота смачивания твердой поверхности водой составляет 85,415 кДж/кг, а
бензолом равна 30,948 кДж/кг. Является ли данная поверхность
гидрофильной?