Summary
Samenvatting Thermodynamische evenwichten toets met antwoorden
- Course
- Institution
Samenvatting van 5 pagina's voor het vak Thermodynamica van Fasenevenwichten aan de TU Delft
[Show more]
Seller
Follow89
Reviews received
Content preview
Thermodynamica van Fasen-EvenwichtenToets I
Opgave 1
d ln p ∆ vap H
o
Leidt de Clausius-Clapeyron, = 2
, vergelijking af en geef duidelijk aan waar benaderingen wor-
dT RTvap
den gemaakt.
Bewijs:
• Voor een verschuiving langs de fasegrens tussen vloeistof en de dampfase geldt
Gv (Tvap + dT , pvap + dp ) =Gl (Tvap + dT , pvap + dp ) .
• Expanderen geeft Gv (Tvap , pvap ) − Svo dT + Vm=
,v dp Gl (Tvap , pvap ) − Slo dT + Vm,l dp waarmee
dp ∆ vapS
o
= .
dT ∆ vapV
dp ∆ vap H o
• Met de Gibbs Helmholtz relatie volgt = .
dT Tvap ∆ vapV
• Voor een overgang van vloeistof naar gas is
RTvap
∆ vapV = Vm,v − Vm,l ≈ Vm,v ≈
pvap
Waarbij in de laatste stap de dampfase wordt benaderd als een ideaal gas.
• Hiermee vindt men tenslotte de gevraagde relatie
d ln p ∆ vap H
o
= 2
dT RTvap
1 van 5
, Opgave 2
0.18
Pressure p (atm) 0.16
L
0.14
0.12
0.1 L+V
0.08
V
0.06
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Mole fraction x
Beschouw een – ideaal verondersteld – mengsel van ethanol en methanol bij 25 oC. De dampspanningen
zijn respectievelijk 0.078 atm en 0.164 atm.
a. Bepaal het kookpunt en het condensatiepunt bij een molfractie ethanol van 45%.
Het kookpunt vindt men met de Wet van Raoult en de Wet van Dalton als
p= (1 − x ) p1sat + xp2sat
met x de molfractie ethanol. De subindex van de dampdruk geeft respectievelijk aan methanol en ethanol.
Voor x = 0.45 vindt men (paarse stippellijn in bovenstaande grafiek)
p = 0.55 × 0.164 + 0.45 × 0.078 atm = 0.125 atm
Voor het damppunt vindt men
p sat p sat
p = sat 1 2
yp1 + (1 − y ) p2sat
en voor y = 0.45 vinden we dan (bruine stippellijn in bovenstaande grafiek.
0.078 × 0.164
p = atm 0.110 atm
0.45 × 0.164 + 0.55 × 0.078
b. Wat is bij een druk van 0.120 atm de samenstelling van de vloeistoffase en van de dampfase?
Bij een gegeven druk in het tweefasengebied is de molfractie van component 1 in de vloeistoffase gegeven
door
p − p sat
x = sat 1 sat
p2 − p1
en voor een druk van p = 0.120 atm vinden we
0.120 − 0.164
= x = 0.51
0.078 − 0.164
Voor de molfractie van de dampfase geldt
p − p sat p sat
y = sat 1 sat 2
p2 − p1 p
wat geeft
0.120 − 0.164
= y = 0.33
0.078 − 0.164
c. Wat is de molfractie damp bij een druk van 0.120 atm (ten opzichte van het totaal aan vloeistof en
damp)?
2 van 5
, Hiervoor gebruiken we de hefboomregel
nv x −x
= t
nv + nL y−x
wat oplevert
nv 0.45 − 0.51 1
= =
nv + nL 0.33 − 0.51 3
3 van 5
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller 89. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.74. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
53022 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now