Opakování: Standardní stav þ ÿ

Podobné dokumenty
Klasická termodynamika (aneb pøehled FCH I)

Viriálová stavová rovnice 1 + s.1

Termochemie { práce. Práce: W = s F nebo W = F ds. Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = p vn dv. Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W =

Rovnováha kapalina{pára u binárních systémù

Stanislav Labík. Ústav fyzikální chemie V CHT Praha budova A, 3. patro u zadního vchodu, místnost

Do známky zkoušky rovnocenným podílem započítávají získané body ze zápočtového testu.

Matematika II Aplikace derivací

Rovnováha Tepelná - T všude stejná

Osnova pro předmět Fyzikální chemie II magisterský kurz

Matematika II Limita a spojitost funkce, derivace

Fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel února 2013

Matematika II Urèitý integrál

Trocha termodynamiky ještě nikdy nikoho nezabila (s pravděpodobností

MAGISTERSKÝ VÝBĚR úloh ze sbírek

Matematika I Ètvercové matice - determinanty

6. Stavy hmoty - Plyny

Termomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

Fenomenologická termodynamika

Termodynamika a živé systémy. Helena Uhrová

Fázové heterogenní rovnováhy Fáze = homogenní část soustavy, oddělná fyzickým rozhraním, na rozhraní se vlastnosti mění skokem

Nultá věta termodynamická

Tepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti

Termomechanika 6. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

bak-06=1/1

Brownovská (stochastická) dynamika, disipativní èásticová dynamika = MD + náhodné síly. i = 1,..., N. r i. U = i<j. u(r ij ) du(r ji ) r ji

TERMOMECHANIKA 1. Základní pojmy

FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 1. ČÁST KCH/P401

Matematika II Lineární diferenciální rovnice

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

Aplikovaná fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel. 3302

Úvodní info. Studium

Jednosložkové soustavy

Fázové rovnováhy I. Phase change cooling vest $ with Free Shipping. PCM phase change materials

Termodynamika materiálů. Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn

Elektrické jevy na membránách

PROCESY V TECHNICE BUDOV 8

Fáze a fázové přechody

Úvodní info. Studium

Stavové chování kapalin a plynů II. 12. března 2010

d T FP = fázový přechod (tání, tuhnutí, vypařování, kapalnění, sublimace)

Zákony ideálního plynu

Pravdìpodobnostní popis

Technické ůdaje GP 55 T7

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Lehký úvod do elektrostatiky { vakuum ( ε = ε 0 )

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Hydrochemie koncentrace látek (výpočty)

Zápo tová písemná práce. 1 z p edm tu 01RMF varianta A

FyzChem_kap1_3. (inovovaný prozatímní učební text, srpen 2012)

2

Termomechanika 4. přednáška

Sbírka příkladů a úloh z fyzikální chemie

Stavové rovnice. v = (zobecnìný) vylouèený objem. plyn + kapalina

V xv x V V E x. V nv n V nv x. S x S x S R x x x x S E x. ln ln

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 3.

PDWHULiO FS>-NJ ±. FS>NFDONJ ± ƒ& VW teur åhoh]r FtQ KOLQtN N HPtN. OHG DONRKRO ROHM FFD FFD SHWUROHM UWX YRGD Y]GXFK YRGQtSiUD KHOLXP

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Stavové chování kapalin a plynů. 4. března 2010

Termodynamika. Vnitøní energie. Malá zmìna této velièiny je

Transportní jevy. J = konst F

Motivace: Poissonova rovnice

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

8. Chemické reakce Energetika - Termochemie

Statistická termodynamika (mechanika)

Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky

Fázové rozhraní - plocha,na které se vlastnosti systému mění skokem ; fáze o určité tloušťce

Teorie transportu plynů a par polymerními membránami. Doc. Ing. Milan Šípek, CSc. Ústav fyzikální chemie VŠCHT Praha

FYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika

h nadmořská výška [m]

Technické ůdaje GP 55 M7

Fázová rozhraní a mezifázová energie

Úloha 3-15 Protisměrné reakce, relaxační kinetika Úloha 3-18 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 6

2. SÉRIE: SOUSTAVY LINEÁRNÍCH ROVNIC, METODY E ENÍ. lineárních rovnic (prove te zkou²ku dosazením):

1141 HYA (Hydraulika)

Stavové chování plynů a kapalin

5.7 Vlhkost vzduchu Absolutní vlhkost Poměrná vlhkost Rosný bod Složení vzduchu Měření vlhkosti vzduchu

Hydrochemie koncentrace látek (výpočty)

Fázová rozhraní a mezifázová energie

p st plyny 1 čistétuhél.akap.

Exponenciální rozdìlení

Nernstova rovnice srozumitelně

Kapaliny Molekulové vdw síly, vodíkové můstky

FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 2. ČÁST

T0 Teplo a jeho měření

Matematika II Funkce více promìnných

Sbírka příkladů a úloh z fyzikální chemie

Chemie - cvičení 2 - příklady

Krystalizace, transformace, kongruence, frustrace a jak se to všechno spolu rýmuje

III. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

PROCESY V TECHNICE BUDOV 9

Matematika II Extrémy funkcí více promìnných

Podle skupenského stavu stýkajících se objemových fází: kapalina / plyn (l/g) - povrch kapalina / kapalina (l/l) tuhá látka / plyn (s/g) - povrch

Metody separace. přírodních látek

Bilan a ce c zák á l k ad a ní pojm j y m aplikace zákonů o zachování čehokoli

Matematika I Posloupnosti

Teorie měření a regulace

J., HÁJEK B., VOTINSKÝ J.

1.1 Existence a jednoznačnost řešení. Příklad 1.1: [M2-P1] diferenciální rovnice (DR) řádu n: speciálně nás budou zajímat rovnice typu

Transformujte diferenciální výraz x f x + y f do polárních souřadnic r a ϕ, které jsou definovány vztahy x = r cos ϕ a y = r sin ϕ.

Transkript:

Opakování: Standardní stav þ ÿ s.1 12. øíjna 215 Standardní stav þ ÿ = èistá slo¾ka ve stavu ideálního plynu za teploty soustavy T a standardního tlaku = 1 kpa, døíve 11,325 kpa. Èistá látka: Pøibli¾nì: T,, id. pl. Pøesnì: T,, id. pl. pv =n Chceme T, p T, p, id. pl. pv =n T, p p=pv,t T, p napø.: ln ϕ = p z 1 p dp Smìs: Pøibli¾nì: A : T,, id. pl. + B : T,, id. pl. smìs: T,, id. pl. pv =n smìs: T, p, id. pl. Pøesnì: A: T,, id. pl. + B: T,, id. pl. smìs: = T,, id. pl. pv =n T, p p=pv,t T, p

Opakování: Smìs ideálních plynù s.2 Hm p, T = x i H mi Sm p, T = x i S mi R k x i ln px i G m p, T = H = m p, T T S x i G mi + k je pøi T, ; u H st na tlaku nezále¾í id. plyn m p, T x i ln px i

Korekce na neideální chování plynu { entalpie s.3 H m = entalpie 1 molu smìsi reálných plynù Hm = i x i H mi = entalpie 1 molu stejné smìsi ideálních plynù [p,t ] Korekce: dh = T ds + V dp = C p dt + H m = Hm + Pro ideální plyn H/ p T = Hm p H m = Hm + [ [ p T, x V m T V T dp + Vm T V T p p ] Hm p, x ] p dp dp T, x dp

Korekce na neid. chování plynu { Gibbsova energie s.4 G m = Gibbsova energie 1 molu smìsi reálných plynù Gm = i x i G mi + i x i ln px i = entalpie 1 molu stejné smìsi ideálních plynù [p, T ] Korekce: G m = Gm + dg = SdT + V dp Gm p Pro ideální plyn G m / p T = Vm id.pl G m = Gm + p st T, x = p V m p dp + p Gm p T, x dp bez problému i pro p dp + p V mdp

Fugacita pro èistou látku s.5 Ideální plyn: neboli µ = G m = G/n dg = V dp [T ] Gp = G + n ln p µp = µ + ln p pro reálný plyn denujeme fugacitu f vztahem µ T = µ id. plyn T, µt, p = µ T + ln ft, p fugacita je þkorigovaný tlakÿ, tedy tlak, který by mìl ideální plyn, aby þpùsobil stejnìÿ jako daný reálný plyn. Rozmìr [f] = [p]. Fugacitní koecient: stejné T, p ϕ = f µ µ id.plyn p = exp Ideální plyn: f = p, ϕ = 1

Závislost fugacity na teplotì a tlaku s.6 f = exp µ µ Závislost fugacity na teplotì: ln f = H m Hm T 2 p... lze snadno integrovat ln f p T = V m Oops! Nelze integrovat od p =, proto¾e pak V m =. Øe¹ení: pou¾ijeme ϕ = f/p. ln ϕ p T = V m 1 p = z 1 p kde z 1 pro p. Tedy ln ϕ = 1 p V m p dp = proto¾e ϕ = 1 pro p =. p z 1 p dp Pøíklad. Vypoètìte fugacitní koecient CO 2 za tlaku 1 MPa a teploty 4 C. B4 C = 11 cm 3 mol 1..959

Generalizovaný diagram fugacitního faktoru s.7

[xjoe rkfug/dusik.ev] ϕ z diagramu a stavové rovnice vdw typu s.8 Pøíklad: Vypoètìte fugacitní koecient dusíku za teploty 2 K a tlaku 1 MPa. T c = 126.2 K, p c = 3.39 MPa. Doplnìk: EOS tvaru pv, T { integruji pøes V m nelze pro kapalinu! p [ z 1 ln ϕ = p dp Vm = V m p 1 ] p pv m V m diagram:.82, RK:.813 T dv m nebo i pro kapalinu { vyplývá z µ µ id.pl = F F id.pl + pv m [ pvm ln ϕ = V m p 1 ] dv m ln z + z 1 V m dolní mez V m p je øe¹ení rovnice pv m, T = p pro zadané p Napø. Redlich-Kwong: p p = pv m, T = V m T V m b = V m b 2 + a T a T Vm V m + b 2V m + b [V m V m + b] 2

Opakování: Parciální molární velièiny s.9 Nech» Y = Y p, T, n 1,..., n k je extenzivní velièina. Denice parciální molární velièiny neplést s parciálním tlakem!: Y i = Y n i T,p,n j i Zmìna Y v otevøeném systému: dy = Y T p, n dt + Y p T, n dp + Y i dn i Napø. pro G: dg = SdT + V dp + µ i dn i Eulerùv vztah: Y = n i Y i [T, p, x]

Gibbsovy rovnice v otevøeném systému + s.1 du = T ds p dv + dh = T ds + V dp + µ i dn i µ i dn i df = SdT p dv + dg = SdT + V dp + µ i dn i µ i dn i H µ i = n i S,p,n jj i atd.

Chemický potenciál s.11 Chemický potenciál = parciální molární Gibbsova energie G G i = µ i = G = n i µ i n i T,p,n j i Chemický potenciál v ideální plynné smìsi: Gm p, T = µ i µ i = G i = G mi x i µ i + k x i ln px i = µ i + ln px i = µ i + ln p i

Fugacita slo¾ky ve smìsi µ i = µ i + ln f i neboli f i = µi µ exp i s.12 Fugacitní koecient slo¾ky: Výpoèet: ϕ i = f i x i p = exp ln ϕ i = 1 µ i µ id.plyn i p Smìs ideálních plynù: f i = p i, ϕ i = 1 stejná teplota a tlak jako µ i èili f i = x i p ϕ i slo¾ité a/ n i V i dp p

Lewisovo-Randallovo pravidlo s.13 Amagatùv zákon ideální smìs reálných plynù: V i = V mi ϕ i = ϕ i f i = x i p ϕ i = x if i id. smìs, [T, p] id. smìs, [T, p] Pøíklad. Vypoètìte fugacitní koecienty slo¾ek v ekvimolární smìsi dusíku a oxidu uhlièitého za teploty 2 C a tlaku 1 MPa. Data 2 C: B CO2 = 132 cm 3 mol 1, B N2 = 6 cm 3 mol 1 ϕco2 =.947, ϕ N2 =.998

Aktivita s.14 Plyn ve smìsi: a i = exp µi µ i = f i = ϕ ip i = ϕ ix i p Je-li plyn v rovnováze s kapalinou, jsou fugacity stejné, tak¾e mohu mluvit i o fugacitì slo¾ky v kapalné smìsi. V kapalné smìsi, kde pou¾ívám std. stav þèistá slo¾ka za T, p soustavyÿ: a i = exp µi µ i = f i f i Obecnì nebo» f i = pst : a i = f i f i fugacita je þefektivní tlakÿ bezrozmìrná aktivita je þefektivní relativní tlakÿ vzhledem k fugacitní aktivitní koecient je mírou neideality pøi daném tlaku