مشاكل الديناميكا الحرارية في الكيمياء الصناعية: الشكوك المتعلقة بحساب فاعلية المكونات في المخاليط السائلة
Thread Content
أيها الأساتذة، لقد قرأت مؤخرًا في كتب الديناميكا الحرارية للكيمياء المتعلقة بحساب توازن الطورين الغازي والسائل باستخدام معادلة EOS، ولدي سؤال: عادةً ما يُذكر في الكتب أن تعبيرات معاملات الفرار للمكونات في الطور الغازي والطور السائل هي نفسها، لكن عند حساب فرار المكونات في الخليط السائل، يجب استبدال الحجم V في تعبيرات معاملات الفرار بالحجم المولي للطور السائل، واستبدال التركيز بالنسبة المولية للمكونات في الطور السائل*. هكذا يُقال عادةً. لكن في الواقع، بالنسبة لتعبير معامل الفرار للمكونات في الحالة السائلة، فهو يتم عن طريق التكامل من حجم الحالة السائلة المحدود Vt (حجم الحالة السائلة عند درجة الحرارة T والضغط p) إلى حجم لا نهائي (عندما تقترب درجة الحرارة T والضغط p من الصفر). سؤالي هو: هل يصبح حجم الحالة السائلة لا نهائيًا عندما يقترب الضغط من الصفر؟ في الواقع، عندما يقترب الضغط من الصفر، لا ينبغي أن يكون هناك مرحلة سائلة. أرجو من الخبراء توضيح الأمر، شكرًا!
لقد تم فهم ما يحدث في الواقع؛ ففي الرياضيات، يمكن لمفهوم EOS أن يصف سلوك المزيج الغازي-السائل من حيث الضغط والحجم ودرجة الحرارة، أي يمكن استخدامه لوصف الحالة من حجم سائل محدود إلى حالة غاز خفيف حيث يقترب الضغط من الصفر. لمزيد من التفاصيل، انظر كتاب “الديناميكا الحرارية الجزيئية للسوائل” لهو يينغ، صفحة 291.