Равновесное давление и сжимаемость системы NHf-CO?-H2Os
В состоянии равновесия при = 0 величина Р в двухфазной трехкомпонентной системе имеет 3 степени свободы, но зависит от 4 параметров, что вызвано применением в качестве одного из них величины рсм вместо неизвестного мольного объема:
P=fvi{T, flNH3' и£,о) = /із(Г. Рсм - w) (1-31)
Представление Р в качестве зависимой переменной позволяет раскрыть ряд важных свойств системы. На рис. 1.1 показана полулогарифмическая анаморфоза Р — рсм — Т диаграммы состояния системы NHf—COf [7] при L — 4. На диаграмме три области, отличающиеся величиной (дР/дрсм)т и разграниченные линиями АК и ВК, где указанная производная совершает скачок. Доказано, что нисходящие кривые 1—6 относятся к гомогенной газофазной системе NH$—СО2, представляющей собой идеальную смесь реальных газов. Восходящие кривые 8—15 относятся к гомогенной жидкофазной системе NHf—СО?. В пространстве АКБ расположены изопикны двухфазной (газ-жидкость) системы. Анализ величины сжимаемости при параметрах пограничной линии АК позволил вычислить предельные величины изменения сред-
|
/ — 89; 2 — 110; 3 — 153; 4 — 200; 5 — 254; 6 — 407; 7 — 600; 8 — 750; 9 — 821; 10 — 835; 11 — 850; 12 — 870; 13 — 900; 14 — 902; 15 — 916. |
|
Х Ю, МПа"1
Рис. 1.2. Зависимость а. м,—Р'—Ґ при L= 4, W = 0: Ркр, tKp — критические значения параметров. |
Ней молекулярной массы системы М0, когда сжатие последней вызывается взаимодействием NH3 + С02 с образованием карбамида:
А—, = lim J=-(dM/dP')T, (1.32)
Лід Т^Т', Р->Р' М
Где 7", Р' относятся к линии АК.
Интересна зависимость ос^ от температуры (рис. 1.2). При Т <443 К величина а^ —> 0, при Т = 463 К а^ достигает максимального значения, но при Ткр величина снова 0. Таким образом, равновесие реакции синтеза карбамида, еще не осложненное равновесиями фазовых переходов, подвержено температурному кризису, что является важнейшим свойством системы.
В некоторой области изменения L кривые Р—L и tK„„ — L имеют экстремумы (соответственно минимум и максимум), что 22
|
ЯДІПа
Чениях W: 1 — 0; 2 - 0,5; З — 0,8; 4 — 1,5. /—1 — геометрическое место точек минимальных значений Р. Рис. 1.4. Зависимость tKim—L при W — 1,667 и различных значениях Р, МПа: / — 5; 2 — 4. |
Характерно как для бинарной (W = 0) [3,8—11 ], так и для трех - компонентной системы (W >0) [12, 13] (рис. 1.3, 1.4). Это свойство системы рассмотрено ниже.
