Давление в ампуле

[www]

Здравствуйте!
Не сочтите за флуд, но вопрос несколько банален. Может кто сталкивался с расчетом (оценочным) давлений в ампуле при проведении реакций?
Например, если реакция будет проходить при 200 С в ампуле объемом 100 мл, в которую поместят две орг. жидкости по 20 мл с т.кип. 74 и 170, соответственно, какое будет давление?
Заранее спасибо за помощь!

[Maryna]

то есть они обе будут газообразными?? Ну рассчитайте число моль и примите их идеальными газами. Это будет очень грубым приближением, но если жидкости - не этанол и бензол, то вряд ли будут экспериментальные данные по их PVT-зависимости. Если надо точнее, то можно попробовать прикинуть их вириальные коэффициенты (очень приблизительно, конечно).

[www]

то есть они обе будут газообразными?? Ну рассчитайте число моль и примите их идеальными газами. Это будет очень грубым приближением, но если жидкости - не этанол и бензол, то вряд ли будут экспериментальные данные по их PVT-зависимости. Если надо точнее, то можно попробовать прикинуть их вириальные коэффициенты (очень приблизительно, конечно).

Нет, они будут не полностью газообразными, только какая-то часть. Вот ели бы смог оценить сколько жидкости перейдет в газообразную фазу, то я бы рассчитал давление.

[mendel]

Вот ели бы смог оценить сколько жидкости перейдет в газообразную фазу, то я бы рассчитал давление.

Наоборот. У Вас есть температура, значит можете найти парциальные давления компонентов смеси. А уже по парциальным давлениям найти колличество каждого компонента в газовой фазе.

[Maryna]

Сорри, не обратила внимание на ограниченный объем. Нужно будет составить систему уравнений. Выразить объем каждого компонента через уравнение состояния, одно из уравнений - сумма всех объемов. В идеале записать условия равновесия двух фаз каждого из компонентов через химпотенциалы. Ну или через равенство активностей...

[www]

Сорри, не обратила внимание на ограниченный объем. Нужно будет составить систему уравнений. Выразить объем каждого компонента через уравнение состояния, одно из уравнений - сумма всех объемов. В идеале записать условия равновесия двух фаз каждого из компонентов через химпотенциалы. Ну или через равенство активностей...

Наверное это так. Можно ли показать решение на однокомпонентной системе, например, 20 мл воды в 100 мл замкнутого пространства, 200 С температура. Какое будет давление?

[www]

Для воды нельзя ли вот так рассуждать -давление в замкнутой системе при ее существенно неполном заполении не будет зависеть от степени заполнения и P1/T1=P2/T2, берем P1=1 атм, T1=373 С, а Т2 = 473 и находим Р2. Или это чушь?

[amik]

Формула справедлива для идеальных газов и худо-бедно для паров жидкостей вдали от критической точки и линии насыщения.
Для воды при 200^оС давление ~ 15.5 атмосфер

[mendel]

От себя добавлю:

Для воды при 200^оС давление ~ 15.5 атмосфер

взято из таблицы "Давление насыщенных паров воды от температуры". Если в ампуле вакуум, то именно такое давление будет в ней после нагрева до 200 град.

[www]

О, огромное спасибо. Для смеси думаю по мольным долям можно будет расчитать?

[Maryna]

Все бы ничего, только 20 мл воды при 200 С и давлении 15,5 атм занимают объем, если не ошибаюсь, 2500 мл, а никак не 100 (в приближении идеального газа, разумеется):
V = 8,31 * 1 * 473 / (15,5 * 101325)

[mendel]

Maryna, это означает, что в газовой фазе будет только небольшое количество воды. А остальная вода будет в жидком виде. При этом давление системы 15,5 атм (если ампула выдержит). Именно так хранят сжиженые пропан-бутановые смеси.

[Maryna]

Конечно, я к тому и веду. Вряд ли www знает зависимость давления пара от температуры (ну или температуры кипения от давления) для своей органики. Так что легко, как с водой, не получится. Не обойтись тут, видимо, без правила Трутона и уравнения Клапейрона-Клаузиуса.

[amik]

Для интереса прикинул, что будет с водой в ампуле при указанных условиях при допущении, что коэффициент термического расширения материала ампулы равен нулю.
В жидкой фазе вода будет иметь объем 22.43 мл при плотности 865кг/м3, масса жидкой фазы 19.4г и пар массой 0.6г с плотностью 7.7кг/м3.
Данные по плотности воды и пара при 200град взяты из справочника.