100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten
logo-home
Eerder door jou gezocht
Eerder door jou gezocht
logo
Samenvatting Uitgewerkte opgaven - Scheidingstechnologie (SCT, 4052SCHTE) - MST €8,99
In winkelwagen
Snel navigeren naar
Voorbeeld
  2.  
  3. Technische Universiteit Delft (TU Delft)
  4.  
  5. Scheidingstechnologie (4052SCHTE)

Samenvatting

Samenvatting Uitgewerkte opgaven - Scheidingstechnologie (SCT, 4052SCHTE) - MST

1 beoordeling
 1 keer verkocht

Scheidingstechnologie (SCT, 4052SCHTE) behandelt de vier belangrijkste scheidingsprocessen die gebaseerd zijn op fase-evenwichten, namelijk: Destillatie, Extractie en absorptie, Kristallisatie en reactieve kristallisatie en Colloïdale scheidingen. Omdat thermodynamische fase-evenwichten uiteindeli...

[Meer zien]

Voorbeeld 4 van de 63  pagina's

Document informatie

  • Nee
  • Hoofdstukken 1, 2, 5, 6, en 8
  • 24 juni 2021
  • 63
  • 2020/2021
  • Samenvatting

Onderwerpen

Gekoppeld boek

book image

Titel boek:

Auteur(s):

  • Uitgave:
  • ISBN:
  • Druk:

Meer samenvattingen voor studieboek

Alles voor dit studieboek (4)

Geschreven voor

Alle documenten voor dit vak (2)

1  beoordeling

review-writer-avatar

Door: adarshnaipal • 2 jaar geleden

Verkoper

avatar-seller
markheezen

Ontvangen beoordelingen

Voorbeeld van de inhoud

4052SCHTE UITWERKINGEN WERKCOLLEGES




Scheidingstechnologie
4052SCHTE

Uitwerkingen opgaven




Pagina 1 van 63

, 4052SCHTE UITWERKINGEN WERKCOLLEGES


Inhoudsopgave
Inhoudsopgave 2
College 1 Thermodynamica 3
College 2 Ideale mengsels 7
College 3 Evenwichten in de praktijk 11
Oefentoets 1 17
1. Multicomponent liquid-vapour mixtures 17
2. Liquid-vapour equilibria 18
3. Equilibria 19
College 5 Niet-ideale mengsels 20
College 7 Vloeistofevenwichten 23
College 4+6 Destillaties in de praktijk 33
Oefentoets 2 42
Q1: A binary liquid mixture 42
Q2. Distillation 43
Q3. Thermodynamic relationships 45
College 8 Extractie 46
College 9 Vloeistof/vast-evenwichten 53
College 10 Kristallisatie in de praktijk 55
College 11 Adsorptie 59
Oefentoets 3 60
1. Crystallization (Monique deel) 60
2. Crystallization (Burak deel) 61
3. Extraction 62




Pagina 2 van 63

, 4052SCHTE UITWERKINGEN WERKCOLLEGES


College 1 Thermodynamica
1. What are intensive thermodynamic variables? Give three examples and their units.
Intensieve grootheden zijn niet afhankelijk van de hoeveelheid materie
Voorbeelden: druk (Pa), temperatuur (K), (molaire) enthalpie (kJ/mol)

2. What are extensive thermodynamic variables? Give three examples and their units.
Extensieve grootheden zijn afhankelijk van de hoeveelheid materie.
Voorbeelden: volume (m3), enthalpie (kJ), inwendige energie (kJ)

3. Determine for a multicomponent system, using the fundamental equations, what the relationship
is between Gibbs Free Energie G (extensive) and the chemical potentials of the different
components of the system.
G = E + PV − TS E = TS − PV + ∑ µi N i
i

G = TS − PV + ∑ µi N i + PV − TS = ∑ µi N i
i i


4. Show that equilibrium between phases X and Y entails thermal equilibrium (TX = Ty), mechanical
equilibrium (PX=PY) and chemical equilibrium (𝜇𝑋 = 𝜇𝑌).
Tip: start from the second law of thermodynamics, and use the fundamental equations.
Op evenwicht moet gelden dat de entropie maximaal is.
⎡⎣ Sα + Sβ ⎤⎦ = max (met de fasen α en β )
Dit geeft:
dSα + dSβ = 0
1 P µ 1 P µ
dEα + α dVα − α dNα + dEβ + β dVα − β dNα = 0
Tα Tα Tα Tβ Tβ Tβ

We hebben te maken met een geïsoleerd systeem dus als er een molecuul uit α gaat moet die
naar β , kan immers nergens anders naartoe. Dus: dNα + dN β = 0 . Het totale volume blijft ook
constant dVα + dVβ = 0
Vanuit de eerste hoofdwet krijg je dat de totale energie van het systeem constant blijft:
dEα + dEβ = 0
⎛ 1 1⎞ ⎛P Pβ ⎞ ⎛µ µβ ⎞
Dit geeft dan: ⎜ − ⎟ dEα + ⎜ α − ⎟ dVα − ⎜ α − ⎟ dNα = 0
⎝ Tα Tβ ⎠ ⎝ Tα Tβ ⎠ ⎝ Tα Tβ ⎠
Een thermodynamisch wordt gedefinieerd door de energie, het volume en N . Deze kan je dus los
van elkaar variëren. Echter moeten ze nu alle 3 0 zijn.
⎛ 1 1⎞
⎜ T T ⎟ dEα = 0 → Tα = Tβ
−
⎝ α β ⎠

⎛ Pα Pβ ⎞
⎜ T − T ⎟ dVα = 0 → Pα = Pβ
⎝ α β ⎠

⎛ µα µβ ⎞
⎜ T − T ⎟ dNα = 0 → µα = µβ
⎝ α β ⎠




Pagina 3 van 63

, 4052SCHTE UITWERKINGEN WERKCOLLEGES
5. How does entropy change at the phase transition from liquid to gas? How is entropy related to
enthalpy at phase transition?
De entropie neemt van een vloeistof naar een gas toe. Dit volgt uit de definitie van de entropie. De
definitie van de entropie is de wanorde in een systeem. Een gas heeft een grotere wanorde dan
een vloeistof en heeft daarom een grotere entropie. Entropie is gerelateerd aan enthalpie via:
∆ G = ∆ H − T ∆ S , bij een faseovergang geldt ∆ G = 0 dus ∆ H = T ∆ S . Dit betekent dat bij een
toenemende entropie ook de enthalpie toe moet nemen. Hier moet de Gibbs vrije energie 0 zijn
omdat er sprake is van een faseovergang.

6. Along the phase boundary of two phases X and Y it is true that ΔμX = ΔμY. Why is this so?
Op elk punt (T,P) op de faselijn is waar dat µ x (T , P ) = µ y (T , P ) omdat
∆ µ x = µ x (T , P ) − µ x (T ', P ') gelijk moet zijn aan: ∆ µ y = µ y (T , P ) − µ y (T ', P ') .

7. Derive the equation of Clapeyron for the slope of a phase boundary. Give an example of a
positive and a negative slope.
dµ α = dµ β
−sα dT α + vα dPα = −s β dT β + T β dP β
(v α
− v β ) dP = ( sα − s β ) dT
⎛ dP ⎞ ∆S
⎜⎝ ⎟⎠ =
dT faselijn ∆ v
Je kijkt hier naar de afgeleide van de faselijn.
In een 1 componentsysteem geldt: ∆ g = ∆ µ
∆h
∆ µ =∆ g =∆ h−T∆ s = 0→∆ s =
T
⎛ dP ⎞ ∆s ∆h
⎜⎝ ⎟⎠ = =
dT faselijn ∆ v T ∆ v
Hier is sprake van een positieve helling. Dat komt bijvoorbeeld voor bij het koken van water. De
enthalpie ( ∆ H = T ∆ S ) en het volume nemen toe zodra water de dampfase ingaat.
Er is sprake van een negatieve helling als de entropie toeneemt maar het volume afneemt. Dat is
bijvoorbeeld bij het smelten van water.

8. Which assumptions are used to derive the Clausius-Clapeyron equation from the Clapeyron
equation.
vG >> v L → ∆ v ≈ vG
kBT
Ideaal gas -> ideale gaswet vG =
P

9. Calculate the boiling point of pure water at 10 bar, using the Clausius-Clapeyron equation. The
enthalpy of vaporisation of water at ambient condition Δh = 40,7 kJ/mol.
⎛P ⎞ ∆h⎛ 1 1 ⎞
ln ⎜ 2 ⎟ = − −
⎝ P1 ⎠ R ⎜⎝ T2 T1 ⎟⎠
⎛ 10 ⎞ 40, 7 •10 3 ⎛ 1 1 ⎞
ln ⎜ ⎟ = − −
⎝ 1⎠ 8, 314 ⎝ T2 373,15 ⎟⎠
⎜

1 ln (10 ) • 8, 314 1
=− + = 2,21•10 −3 K −1
T2 40, 7 •10 3
373,15
T2 = 453 K


Pagina 4 van 63

Dit zijn jouw voordelen als je samenvattingen koopt bij Stuvia:

Bewezen kwaliteit door reviews

Bewezen kwaliteit door reviews

Studenten hebben al meer dan 850.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet jij zeker dat je de beste keuze maakt!

In een paar klikken geregeld

In een paar klikken geregeld

Geen gedoe — betaal gewoon eenmalig met iDeal, creditcard of je Stuvia-tegoed en je bent klaar. Geen abonnement nodig.

Direct to-the-point

Direct to-the-point

Studenten maken samenvattingen voor studenten. Dat betekent: actuele inhoud waar jij écht wat aan hebt. Geen overbodige details!

Veelgestelde vragen

Wat krijg ik als ik dit document koop?

Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.

Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?

Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.

Van wie koop ik deze samenvatting?

Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper markheezen. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.

Zit ik meteen vast aan een abonnement?

Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €8,99. Je zit daarna nergens aan vast.

Is Stuvia te vertrouwen?

4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)

Afgelopen 30 dagen zijn er 68175 samenvattingen verkocht

Opgericht in 2010, al 15 jaar dé plek om samenvattingen te kopen

Begin nu gratis
€8,99  1x  verkocht
  • (1)
In winkelwagen
Toegevoegd