Parsiële druk

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek

Raoult se wet maak die aanname dat 'n komponent se bydrae tot die totale dampdruk van die mengsel eweredig is aan die persentasie van daardie komponent in die vloeistofmengsel en die suiwerdampdruk van daardie komponent. Of meer direk gestel: die parsiële druk is gelyk aan die molfraksie vermenigvuldig met die dampdruk van die komponent in suiwer vorm. Die model geld slegs as daar geen interaksie tussen die komponente is wat kan veroorsaak dat een komponent 'n ander se dampdruk beïnvloed of die vlugtigheid van 'n komponent afhang van sy persentasie in 'n mengsel.

Vir 'n mengsel van verskillende ideale gasse geld:

Dalton se wet: Die totale druk van die gasmengsel is die som van die parsiële drukke van die komponente

Raoult se wet: Die molfraksie van 'n komponent in 'n gasmengsel is gelyk aan die komponent se parsiële druk gedeel deur die dampdruk van die suiwer komponent.

          

Dalton se wet + Raoult se wet:

Waar:

  • = Totale druk van die gasmengsel
  • = Parsiële druk van komponent i
  • = Dampdruk van komponent i by die mengsel se temperatuur
  • = Molfraksie van komponent i in die gasmengsel

Om die entalpie van 'n gasmengsel te bepaal, kan elke gas in die mengsel apart beskou word teen die mengseltemperatuur en teen die dampdruk van elke individuele gas.


Voorbeeld[wysig | wysig bron]

Jy het die volgende mengsel van stowwe by 200 °C en 2000 kPa(a):

  • H2 = 40 kmol
  • CO = 20 kmol
  • CO2 = 28 kmol
  • CH4 = 12 kmol
  • H2O = 400 kmol

Uit watter fases bestaan hierdie mengsel (damp alleen, vloeistof alleen of 'n mengsel van damp en vloeistof)? Wat is die samestelling van elke fase?


Antwoord:


Komponente kmol mol% Parsiële druk
[kPa(a)]
Dampdruk by 200°C
[kPa(a)]
H2 40 8.0% 160 >2000
CO 20 4.0% 80 >2000
CO2 28 5.6% 112 >2000
CH4 12 2.4% 48 >2000
H2O 400 80% 1600 1555
Totaal 500 100% 2000 -

Omdat die komponente H2, CO, CO2 en CH4 se dampdrukke baie hoër is as die mengsel se druk, sal hierdie komponente in die gasfase wees.

Water se dampdruk is egter laer as parsiële druk van water in die mengsel, dus sal daar vloeistof wees.

Dus sal die mengsel uit beide damp en vloeistof bestaan.

Die maksimum hoeveelheid water wat in die gasfase kan wees is:

Die ander komponente is almal in die dampfase, dus is die fraksie van die res 1 - 0.7775 = 0.2225

Dus is die samestelling van die gasfase die volgende:

  • H2 = 0.2225 × 40/100 = 0.089
  • CO = 0.2225 × 20/100 = 0.0445
  • CO2 = 0.2225 × 28/100 = 0.0623
  • CH4 = 0.2225 × 12/100 = 0.0267
  • H2O = 0.7775

Dus is die totale hoeveelheid mol damp = 100/0.2225 = 449.4 kmol

Dus is die hoeveelheid mol water in die dampfase = 100/0.2225 × 0.7775 = 349.4

Die hoeveelheid vloeistof is dus 400-349.4 = 50.6 kmol, en bestaan net uit water.