10.2.10 Antoineova rovnice

10 Fázové rovnováhy 10.2 Fázové rovnováhy čistých látek

10.2.9 Výpočet výparné entalpie 10.2.11 Saturační metoda

10.2.10 Antoineova rovnice

Tlak nasycených par tetrahydrofuranu v rozsahu $..$ °C) vystihuje rovnice

$displaymath$

Na základě tohoto vztahu určete výparnou entalpii tetrahydrofuranu při normální teplotě varu za předpokladu:
a) ideálního chování parní fáze a při zanedbání objemu kapaliny,
b) reálného chování parní fáze, přičemž kompresibilitní faktor páry je 0,95 a hustota kapalného tetrahydrofuranu je ϱ = 0,8 g cm⁻³.

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

Výsledek
Postup
Maple

Výsledek

t_nbv = 65,80 °C, (M = 72 g mol⁻¹), a) ΔH_p = 30692 J mol⁻¹, b) Δz_p = 0,9467, ΔH_p = 29058 J mol⁻¹.

Postup

Ze zadané Antoineovy rovnici vypočteme teplotu normálního bodu varu pro $..$ a zderivujeme $..$ . Získané hodnoty dosadíme do vztahu (10.4) nebo (10.8) a vypočteme výparnou entalpii.

Maple

> restart;

Použijeme zadanou Antoineovu rovici

> rov:=log[10](p)=5.92617-1101.47/(t+215.15);

jejímž řešením dostáváme normální teplotu varu

> tnbv:=solve(subs(p=101.325,rov),t);

> Tnbv:=tnbv+273.15;

Vyjadřime derivaci logaritmu tlaku podle teploty

> p:=solve(rov,p);

> t:=T-273.15;

> der:=factor(diff(ln(p),T));

a) Tuto derivaci dosadíme do Clausiovy-Clapeyronovy rovnice (s aproximaci idealního plynu)

> rov1:=der=dH/(R*T^2);

a vypočteme výparné teplo za teploty normálního bodu varu

> R:=8.314;

> solve(subs(T=Tnbv,rov1),dH);

b) Nejprve vypočteme molární objem kapaliny a její kompresibilitní faktor

> M:=0.072;

> rhol:=800;

> Vl:=M/rhol;

> p:=101325;

> zl:=p*Vl/(R*Tnbv);

Dosadíme kompresibilitní faktor plynu

> zg:=0.95;

Dříve vypočtenou derivaci dosadíme do Clausiovy-Clapeyronovy rovnice (se započtením neideálního

chování plynu a objemu kapaliny)

> rov2:=der=dH/((zg-zl)*R*T^2);

a opět vypočteme výparné teplo za teploty normálního bodu varu

> solve(subs(T=Tnbv,rov2),dH);

>