ปัญหาด้านอุณหพลศาสตร์เคมี เกี่ยวกับข้อสงสัยในการคำนวณค่าฟิชชันของส่วนประกอบในสารผสมในสถานะของเหลว
Thread Content
ท่านอาจารย์ทั้งหลาย ช่วงนี้ผมได้อ่านเนื้อหาในตำราเทอร์โมไดนามิกส์ของวิศวกรรมเคมีเกี่ยวกับการคำนวณสมดุลระหว่างเฟสไอและเฟสของเหลวโดยใช้ EOS มีข้อสงสัยหนึ่งคือ โดยปกติแล้วในตำราจะระบุว่า สมการสำหรับหาค่าสัมประสิทธิ์ฟูจิตี้ขององค์ประกอบในเฟสไอและเฟสของเหลวนั้นเหมือนกัน แต่ในการคำนวณค่าฟูจิตี้ขององค์ประกอบในส่วนผสมของเหลวนั้น จำเป็นต้องแทนที่ค่าปริมาตร V ในสมการด้วยปริมาตรโมลาร์ของของเหลว และแทนที่ค่าการประกอบด้วยเศษส่วนโมลขององค์ประกอบในของเหลว* โดยทั่วไปก็จะกล่าวไว้เช่นนี้ครับ แต่ในความเป็นจริงแล้ว สำหรับสมการที่ใช้นิยามค่าสัมประสิทธิ์การหลุดพ้นขององค์ประกอบต่างๆ ในของเหลวนั้น เป็นการหาค่าจากการอินทิกรัตจากปริมาตรของเหลวที่มีจำกัด คือ Vt (ปริมาตรของของเหลวที่อุณหภูมิ T และความดัน p) ไปจนถึงปริมาตรที่ไม่จำกัด (เมื่ออุณหภูมิยังคงเป็น T แต่ความดันลดลงจนใกล้ศูนย์) คำถามของผมคือ เมื่อความดันลดลงจนใกล้ศูนย์ ปริมาตรของของเหลวจะเพิ่มขึ้นจนไม่จำกัดจริงหรือ? อันที่จริงแล้ว เมื่อความดันเข้าใกล้ศูนย์ ก็ไม่น่าจะมีสถานะของของเหลวอยู่เลยนะ ขอรบกวนผู้เชี่ยวชาญช่วยไขข้อสงสัยด้วยครับ ขอบคุณ!
เข้าใจแล้วว่าเกิดอะไรขึ้น จริงๆ แล้วในทางคณิตศาสตร์ EOS สามารถใช้อธิบายพฤติกรรม p-V-T ของส่วนผสมระหว่างของเหลวกับก๊าซได้ กล่าวคือสามารถคำนวณจากปริมาตรของของเหลวในปริมาณจำกัดไปจนถึงสภาวะที่ความดันเข้าใกล้ศูนย์ของก๊าซที่มีความเข้มข้นต่ำ สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในหนังสือ “Thermodynamics of Fluids” ของหูอิง หน้า 291