10.3.2 Výpočet normální teploty varu směsi

10 Fázové rovnováhy 10.3 Rovnováha kapalina–pára směsí

10.3.1 Výpočet složení kapaliny a páry 10.3.3 Výpočet p a složení parní fáze

10.3.2 Výpočet normální teploty varu směsi

Bylo zjištěno, že systém kumen(1)-butylbenzen(2) se chová podle Raoultova zákona. Vypočítejte teplotu varu směsi obsahující 10 mol.% kumenu a příslušné složení parní fáze za tlaku 101,32 kPa. Tlaky nasycených par čistých látek jsou dány Antoineovými rovnicemi (pro tlak v kPa)

$displaymath$

Načrtněte diagram t−x−y.

↓

Výsledek
Řešení
Maple

Výsledek

t = 179,29 °C

Řešení

Pro teplotu varu platí vztah

$displaymath$

Vzhledem k teplotě je tato rovnice nelineární rovnicí a je ji možno řešit různým způsobem. Odhad dolní a horní mezné teploty varu roztoku (při platnosti Raoultova zákona) získáme na základě teplot varu čistých složek. Pro první a druhou složku dostaneme z rovnice

$displaymath$

konkrétní hodnoty teplot

$displaymath$

Tyto teploty současně představují koncové body v diagramu t−x−y.
Rovnici (10.28) pro x₁ = 0,1 budeme řešit zkusmo. Výsledky pro několik teplot jsou uvedeny v tabulce:

t/ °C	180	179	179,3
$..$ /kPa	196,08	191,73	193,03
$..$ /kPa	92,76	90,47	91,15
p/kPa	103,09	100,60	101,34

Spokojíme-li se s odchylkou 0,02 kPa, můžeme považovat za výslednou hodnotu teploty varu zadané směsi t_v = 179,3 °C. Složení parní fáze je určeno vztahem

$displaymath$