Расчет термодинамических параметров различных веществ
;
3. Определить количество прореагировавшего твердого вещества А, если объем системы равен Vм3, а исходное давление газа В равно Р1
2С + О2 = 2СО
2(ν–x) (ν–x) 2х
∑ = 2ν–2x + ν–x +2 x = 3ν –x
, следовательно
Определяем парциальные давления компонентов
2,5*10
х =0,057
4. Определить изменение изобарно-изотермического потенциала, отнесенное к началу реакции, если исходные данные давления газообразных веществ В и С соответственно равны р2 и р3, а реакция идет при температуре Т, К
2С+О2=2СО
Вывод:при данных условиях реакция протекает самопроизвольно,т.к.ΔG<0
ЗАДАНИЕ №3
Фазовое равновесие многокомпонентных систем
На основании данных о температуре начала кристаллизации двухкомпонентной системы построить диаграмму фазового состояния (диаграмму плавкости системы А-В):
Таблица 5
Система | Состав А, мол.% | Т начала кристаллизации, К |
А-CsCl, B-SrCl2 | 0 | 1147 |
10 | 1124 | |
15 | 1089 | |
20 | 1059 | |
25 | 1102 | |
35 | 1155 | |
40 | 1166 | |
50 | 1180 | |
60 | 1158 | |
70 | 1071 | |
80 | 877 | |
85 | 862 | |
95 | 875,8 | |
100 | 876,8 |
1. Обозначьте точками: I - расплав, содержащий а% вещества А при температуре Т1; II - расплав, содержащий а% вещества А, находящийся в равновесии с кристаллами химического соединения; III - систему, состоящую из твердого вещества А в равновесии с расплавом, содержащим б% вещества А; IV - равновесие трех фаз.
2. Определите качественные и количественные составы эвтектик.
т.Е1:
Количественный состав: 70% вещества А и 30% вещества АВ.
Качественный состав: кристаллы А и АВ и раствор.
(А+АВ;А+расплав;АВ+расплав)
т.Е2:
Количественный состав: 60%-В и 48%-АВ.
Качественный состав: кристаллы В и АВ и расплав
(В+расплав;АВ+расплав;В+АВ)
3. В каком физическом состоянии находятся системы, содержащие в, г, д % вещества А при температуре T1? Что произойдет с этими системами, если их охладить до температуры Т2?
Таблица 6
Т1, К | а | б | в | г | д | Т2, К |
1173 | 35 | 80 | 15 | 45 | 95 | 1093 |
Ø Система, содержащая в = 15% вещества А при Т1=1173 К(т.М), состоит из расплава двух компонентов АВ и В. Соотношение компонентов:30%-АВ и 70%-В.
При понижении температуры до Т2 =1093(т.М′) система изменится и будет состоять из расплава и появятся первые кристаллы вещества В. Отношение фаз определяем по правилу рычага:
; В процентном соотношении это будет равно 6% твердой фазы и 94% жидкой фазы.
Ø Система, содержащая г = 45% вещества А при Т1=1173 К(т.L), состоит из кристаллов вещества АВ и расплава. Соотношение компонентов: В– 15% и АВ-85%.Отношение фаз определяем по правилу рычага:
; В процентном соотношении это будет равно 29% твердой фазы и 71 % жидкой фазы.
При понижении температуры до Т2 =1093 (т.L′) система также состоит из кристаллов АВ и расплава. Отношение компонентов в расплаве: В – 52%, компонента АВ – 48%. Отношение фаз определяем по правилу рычага:
;В процентном соотношении это будет равно 81%-твердой фазы и 19% жидкой.
Ø Система, содержащая д = 95% вещества А при Т1=1173 К(т.N), состоит на 100% из расплава. Отношение компонентов : 5%-АВ и 95-А%.
При понижении температуры до Т2 =1093К состояние системы не изменится, она по прежнему будет состоять на 100% из расплава.
4. Определите число фаз и число термодинамических степеней свободы системы при эвтектической температуре и содержании А 95%;
С=К – Ф + n
К = 2, Ф = 3, n = 2
С=2 - 3 + 2 = 1
5. При какой температуре начнет отвердевать сплав, содержащий д% вещества А? При какой температуре он отвердеет полностью?