Równowagi fazowe w układach dwuskładnikowych

1)        Niezbędnik cz.1  –czas nagrania: 45'29''

-  Na początku zaczynamy od podstawowych pojęć z matematyki tj. dodawanie oraz odejmowanie jak i mnożenie i dzielenie ułamków zwykłych, działania na potęgach i pierwiastkach.

- Działania na logarytmach.

- Chcesz przeliczyć m³ na dm³ lub na jakąś inną jednostkę? Nie ma problemu! W tym nagraniu nauczę cię jak to robić tak, żebyś już nigdy się nie pomylił.

- Przekształcanie równań i wzorów – omówienie zasad.

- Rozwiązywanie układów równań metodą podstawiania.

- Omówienie wykresów fazowych w układach dwuskładnikowych p=f(x), T=f(x) z pełną mieszalnością.

- Omówienie prawa Daltona, Raoulta, Henry’ego oraz opis roztworów rzeczywistych.

- wyprowadzenie wzorów niezbędnych do utworzenia wykresu ciśnienia od ułamka molowego p=f(x). Do tego celu zostało wykorzystane prawo Raoulta i Daltona.

 2)    Niezbędnik cz.2  – długość nagrania: 42'02''

- Wyprowadzenie wzoru van Laara – Hildebranda. Wzór wykorzystywany do tworzenia wykresów temperatury w funkcji ułamka molowego T=f(x)

- Analiza termiczna –Omówienie w jaki sposób w rzeczywistości tworzy się wykresy fazowe  na przykładzie układów charakteryzujących się pełną mieszalnością w fazie stałej, całkowitym brakiem mieszalności (przemiana eutektyczna).

- Omówienie układów z częściową mieszalnością w fazie stałej.

- Omówienie przemiany perytektycznej oraz układów, w których pojawia się faza międzymetaliczna.

- Omówienie w jaki sposób w rzeczywistości wyglądają wykresy temperatury od czasu chłodzenia (T=f(t)). Wytłumaczenie skąd się biorą lokalne extrema.

- Wyprowadzenie i szczegółowe omówienie reguły dźwigni.

- Reguła dźwigni w praktyce – obliczanie zawartości jednej fazy w drugiej, w procesie chłodzenia quasi-statycznego.

3)    Zadania cz.1 –   długość nagrania: 29'50''

       W tym nagraniu obliczyliśmy 4 zadania   

-W pierwszym zadaniu rozważamy sytuacje gdy mieszamy ze sobą olej oraz wodę. Z treści zadania znamy ciśnienie całkowite oraz ciśnienie czystych oparów wody. Znając stężenie procentowe oleju w oparach należy obliczyć masę molową substancji organicznej.

- Z treści zadania znasz prężności par nasyconych dwóch cieczy. Wiedząc, że układ wrze pod ciśnieniem 0,5atm ustal skład cieczy i pary. Należy założyć, że układ charakteryzuje się pełną mieszalnością.

- Znając prężności par nasyconych 2 składników oraz ułamek molowy w fazie gazowej oblicz ciśnienie całkowite i skład mieszaniny ciekłej. Układ charakteryzuje się pełną mieszalnością.

- Zmieszałeś ze sobą metanol i etanol. Z treści zadania znasz. Stosunek w fazie gazowej. Dodatkowo znasz prężności par nasyconych czystych składników.  W zadaniu należy obliczyć ciśnienie gazu nad pierwszą kroplą cieczy oraz skład cieczy. Wyznacz skład fazy gazowej i ciekłej w układzie gdy  ciśnienie jest równe  9kPa, dodatkowo należy obliczyć przy jakim ciśnieniu zniknie ostatni pęcherz fazy gazowej.

4)   Zadania cz.2  – długość nagrania: 36'43''

     Rozwiązałem tutaj 3 zadania.

- Zmieszałeś ze sobą równe ilości roztworu metanolu i etanolu. W treści zadania są podane prężności par nasyconych. W zadaniu należy obliczyć procent masowy metanolu w oparach.

- Narysować wykres dibromku etylenu i dibromku propylenu, które całkowicie się mieszają. W treści zadania są podane prężności par nasyconych. Dodatkowo należy obliczyć ułamek molowy w cieczy gdy y_e=0,5 oraz ciśnienie i skład pary gdy x_e=0,75.

- Znając prężności czystych par od temperatury sporządzić wykres T(x), T(y) oraz y(x). Dodatkowo należy obliczyć skład i temperaturę na czwartej półce teoretycznej. Należy przyjąć, że na pierwszej półce teoretycznej znajduje się 40% masowych metanolu .

5)   Zadania cz.3  – długość nagrania: 29'33''

W tym nagraniu rozwiązaliśmy 4 zadania.

-  W treści zadania w tabeli są podane wartości ułamka molowego cieczy i pracy od temperatury. Na podstawie tych informacji należy sporządzić wykres temperatury od ułamka molowego. W zadaniu należy również odczytać skład pracy gdy x_m=0,25.

- W zadaniu mieszamy ze sobą krzem i german (ciała stałe). Znamy temperatury i entalpie topnienia. Na podstawie tych informacji należy sporządzić wykres T=f(x). W zadaniu należy wykorzystać wzór van Laara Hildebranda. Układ z całkowitą mieszalnością w fazie stałej.

- W tym zadaniu analizujemy przemianę eutektyczną. Układ charakteryzuje się całkowitym brakiem mieszalności w fazie stałej. W treści zadania są podane entalpie i temperatury topnienia. W zadaniu również należy obliczyć rozpuszczalność  jednego składnika w drugim.

- W zadaniu jest analizowana przemiana azeotropowa. W treści zadania jest podana prężność oparów nad czystymi składnikami. Znając funkcję współczynników aktywności należy obliczyć skład cieczy i gazu w punkcie azeotropowym.

6)   Zadania cz.4  – długość nagrania: 18'38''

W tym nagraniu rozwiązaliśmy 3 zadania.

- W pierwszym zadaniu z tego nagrania należy się zmierzyć z prawem Henry’ego. W zadaniu zmieszano wodę z amoniakiem otrzymując 4% roztwór wody amoniakalnej. Znając prężności nad roztworem oraz czystej wody w danej temperaturze należy obliczyć stałą Henry’ego oraz rozpuszczalność amoniaku w 1dm³ wody oraz całkowitą prężność par nad roztworem gdy stężenie procentowe wody amoniakalnej wynosi 5%.

- Znając gęstość czystych oparów alkoholu etylowego i metylowego oraz wiedząc jaka jest gęstość oparów mieszaniny, należy obliczyć skład roztworu.

- Układ charakteryzujący się pełną mieszalnością. Z treści zadania znasz prężności par nasyconych oraz prężność oparów gdy układ wrze. Na tej podstawie mamy obliczyć skład cieczy i pary.