乙醇水相对挥发度计算公式
乙醇水相对挥发度计算公式:习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比,称为相对挥发度。以α表示。
相对挥发度α的定义式:α=(yA/yB)/(xA/xB),式中,yA——气相中易挥发组分的摩尔分数;yB——气相中难挥发组分的摩尔分数; xA——液相中易挥发组分的摩尔分数;xB——液相中难挥发组分的摩尔分数。
举例
在30℃时,水的饱和蒸气压为4132.982Pa,乙醇为10532.438Pa。而在100℃时,水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关。
如:放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭的容器里,并抽走上方的空气。当水不断蒸发时,水面上方汽相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。
查文献得到乙醇-水溶液不同组成下的饱和蒸汽压数值,并且文献拟合了活度系数方程,然后用p=p1*x1*gama1+p2*x2*gama2计算。
饱和蒸气压的计算公式有三种:
(1)Clausius-Claperon方程:dlnp/d(1/T)=-H(v)/(R*Z(v)),式中p为蒸气压;H(v)为蒸发潜热;Z(v)为饱和蒸汽压缩因子与饱和液体压缩因子之差。该方程是一个十分重要的方程,大部分蒸汽压方程是从此式积分得出的.
(2)Clapeyron方程:若上式中H(v)/(R*Z(v))为与温度无关的常数,积分式,并令积分常数为A,则得Clapeyron方程:lnp=A-B/T。式中B=H(v)/(R*Z(v))。
(3)Antoine方程:lgp=A-B/(T+C),式中,A,B,C为Antoine常数,可查数据表。Antoine方程是对Clausius-Clapeyron方程最简单的改进,在1.333~199.98kPa范围内误差小。
当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时,则蒸发与凝结处于动态平衡状态,这时虽然蒸发和凝结仍在进行,但空间中蒸汽分子的密度不再增大,此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体,其蒸汽称为饱和蒸汽或干饱和蒸汽。
①乙醇(60℃,g)→②乙醇(78℃,g)→③乙醇(78℃,l)→④乙醇(60℃,l);
①→②吸热△H1;H1可以用Q=nc1△T求出;
②→③气相转化为液相,温度不变,放出蒸发热△vapH2,H2可以根据乙醇的摩尔蒸发热求出;
③→④放热△H3;H3=Q=nc2△T;
注意,C1是乙醇气体的摩尔比热容,C2是乙醇液体的摩尔比热容。
将上述的H1、H2、H3相加,就可以算出散失的热量,吸热符号为正,放热符号位负。
这个在大学化学中的物理化学上有讲到的。。不知道你读的是几年级、、、
1个大气压下,乙醇的沸点是78°C。78°C时乙醇的汽化热约为842kJ/kg。
假设室温是25°C,要让乙醇沸腾,需要先将其加热到78°C。由其比热容可以得到,令1kg乙醇从25°C升温至78°C需要142kJ。
0.789kg×142kJ/kg=112kJ;将这些乙醇在78°C下蒸发的汽化热为842kJ/kg×0.789kg=664kJ。两者之和为776kJ