Давлением насыщенного пар (Рн) – называют величину давления при котором пар находится в термодинамическом равновесии с жидкостью того же состава. То есть давление пара над зеркалом жидкости, при котором не происходит испарение жидкости, а так же не происходит конденсация пара.
Величина Pн является необходимым параметром для расчета интенсивности испарения жидкости и используется для определения массы облака горючего, которое может образоваться при возникновении аварийной ситуации.
Давление насыщенного пара зависит от температуры окружающего воздуха. Одним из возможных способов определения давления насыщенного пара является расчет с помощью уравнения Антуана, приведенного в Пособии к НПБ 105-95 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» и имеющего вид:
Pн — давление насыщенного пара кПа;
tp — расчетная температура o C;
A, B, CA — константы Антуана.
На данной странице вы можете рассчитать величину Pн с помощью констант Антуана, для различных значений температуры, для основных горючих веществ. Так же приведены основные показатели пожарной опасности горючих веществ, а именно: молярная масса, температура вспышки, теплота сгорания и др.
- Инструкция
- Константы Антуана: формулы, уравнения, примеры
- Содержание:
- Формулы и уравнения
- Насыщенный пар
- Как рассчитываются константы Антуана?
- Примеры
- Пример 1
- Решение
- Расчет экспоненты
- Анализ результатов
- Пример 2
- Решение
- Расчет экспоненты
- Ссылки
- Расчет величины давления насыщенных паров посредством решения корреляционного уравнения Антуана
- 💥 Видео
Видео:Реакция на результаты ЕГЭ 2022 по русскому языкуСкачать
Инструкция
1) Выберите вещество из предложенного списка.
2) Задайте расчетную температуру, при которой определяется давление насыщенного пара.
Важно! Расчетная температура должна быть в интервале значений констант уравнения Антуана, иначе величина давления насыщенного пара вещества не будет рассчитана.
3) Для расчета величины давления насыщенного пара, а так же получения значений констант уравнения Антуана и показателей пожарной опасности выбранного вещества нажмите кнопку «Расчет».
Важно! Для веществ для которых значения констант уравнения Антуана не определены (const=0), расчет давления не проводится.
Видео:Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать
Константы Антуана: формулы, уравнения, примеры
Константы Антуана: формулы, уравнения, примеры — Наука
Видео:Уравнения состояния. Фазовое равновесиеСкачать
Содержание:
В Константы Антуана представляют собой три параметра, которые появляются в эмпирической зависимости между давлением насыщенного пара и температурой чистых веществ. Они зависят от каждого вещества и считаются постоянными в определенном диапазоне температур.
За пределами этого диапазона константы Антуана изменяют свое значение. Константы связаны уравнением, созданным в 1888 году французским инженером Луи Шарлем Антуаном (1825–1897).
Видео:Как решать Диофантовы уравнения ★ 9x+13y=-1 ★ Решите уравнение в целых числахСкачать
Формулы и уравнения
Самый распространенный способ выразить функцию Антуана:
В этой формуле P представляет собой давление насыщенного пара, выраженное в миллиметрах ртутного столба (мм рт. Ст.), T — это температура, которая была независимой переменной и выражалась в ℃.
A, B и C — константы или параметры формулы Антуана.
Важность этой формулы, которая, несмотря на то, что она эмпирическая, дает простое аналитическое выражение, которое можно легко использовать в термодинамических расчетах.
Формула Антуана не уникальна, существуют более точные выражения, которые являются расширениями этой формулы, но с тем недостатком, что они имеют шесть или более параметров, а их математическое выражение более сложное, что делает их непрактичным для использования в термодинамических расчетах.
Видео:8 класс. Химия. Уравнение химической реакции. Закон сохранения массы веществСкачать
Насыщенный пар
Поскольку формула Антуана измеряет давление насыщенного пара, необходимо объяснить, из чего она состоит.
Жидкость помещается в стеклянную ампулу или другую емкость. Из блистера удаляется весь воздух. Сборка помещается в термальную ванну до достижения равновесия.
Вначале все жидкое, но из-за вакуума более быстрые молекулы начинают покидать жидкость, образуя газ из того же вещества, что и жидкость.
Вышеупомянутый процесс является испарение и при этом давление пара увеличивается.
Некоторые молекулы пара теряют энергию и снова присоединяются к жидкой фазе вещества, это процесс конденсация.
Тогда одновременно происходят два процесса: испарение и конденсация. Когда равное количество молекул выходит из жидкости, в которую они включены, происходит динамический баланс и в это время происходит максимальное давление пара, известное как давление насыщения.
Именно это давление насыщения пара предсказывает формула Антуана для каждого вещества и каждой температуры.
В некоторых твердых телах подобное явление происходит при переходе от твердой фазы к газовой непосредственно, минуя жидкую фазу, в этих случаях также может быть измерено давление насыщенного пара.
Нелегко создать теоретическую модель, исходя из первых принципов, так как изменения молекулярной кинетической энергии, которые могут быть поступательными, вращательными и колебательными, связаны с внутренней энергией молекулярных связей. Именно поэтому на практике используются эмпирические формулы.
Видео:ВСЯ ХИМИЯ С НУЛЯ! | Денис Марков | УмскулСкачать
Как рассчитываются константы Антуана?
Не существует теоретического метода для получения констант Антуана, поскольку это эмпирическая зависимость.
Они получены из экспериментальных данных для каждого вещества и корректировки трех параметров A, B и C, так что они минимизируют квадратичную разницу (метод наименьших квадратов) предсказания с экспериментальными данными.
Для конечных пользователей, которые обычно являются инженерами-химиками, в руководствах по химии есть таблицы, где эти константы указаны для каждого вещества с указанием максимальных и минимальных диапазонов температур, в которых они применимы.
Существуют также доступные онлайн-сервисы, которые дают значения констант A, B и C, как в случае DDBST GmbH Onlines Services.
Для одного и того же вещества может быть более одного допустимого диапазона температур. Затем в зависимости от рабочего диапазона выбирается та или иная группа констант.
Трудности могут возникнуть, если рабочий диапазон температур находится между двумя диапазонами допустимости констант, потому что предсказания давления формулы не совпадают в граничной зоне.
Видео:Химия 8 Законы сохранения массы и энергии Химическое уравнениеСкачать
Примеры
Видео:Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения. Типы химических реакций.Скачать
Пример 1
Найдите давление водяного пара при 25 ℃.
Видео:Использование уравнения Аррениуса для решения задач (1/2). Химия для поступающих.Скачать
Решение
Мы сверяемся с таблицами, чтобы определить константы Антуана.
Для воды есть два диапазона:
От 1 ℃ до 100 ℃ и от 99 ℃ до 374 ℃.
Поскольку нас интересует 25 ℃, мы берем первый диапазон, в котором значения констант Антуана:
Р = 10 ^ (8,07131 — 1730,63 / (25 + 233,426))
Видео:Составление уравнений реакций (по валентности). 8 класс.Скачать
Расчет экспоненты
Давайте сначала вычислим показатель степени: 1,374499
P = 10 ^ 1,374499 = 23,686 мм рт. Ст. = 0,031166 атм.
Видео:Как легко составить уравнение параболы из графикаСкачать
Анализ результатов
Эти результаты интерпретируются так:
Предположим, что чистая вода помещена в герметичный контейнер, воздух из которого удален вакуумным насосом.
Емкость с водой помещают в термальную ванну с температурой 25 ℃, пока она не достигнет теплового равновесия.
Вода в герметичном контейнере частично испаряется, пока не достигнет давления насыщенного пара, которое представляет собой не что иное, как давление, при котором устанавливается динамическое равновесие между жидкой фазой воды и паровой фазой.
Это давление в данном случае оказалось 0,031166 атм при 25 ℃.
Видео:урок химии - уравнения и схемы реакцийСкачать
Пример 2
Найдите давление водяного пара при 100 ℃.
Видео:Расстановка коэффициентов методом электронного баланса | Химия TutorOnlineСкачать
Решение
Мы сверяемся с таблицами, чтобы определить константы Антуана. Для воды есть два диапазона:
От 1 ℃ до 100 ℃ и от 99 ℃ до 374 ℃.
В этом случае интересующая температура находится в обоих диапазонах.
Мы используем первый из диапазонов [1 ℃, 100 ℃].
Р = 10 ^ (8,07131 — 1730,63 / (100 + 233,426))
Видео:Вычислительная гидродинамика (ВГД). Уравнение Рейнольдса и метод конечных объемовСкачать
Расчет экспоненты
Давайте сначала вычислим показатель степени: 2,8808
P = 10 ^ 1,374499 = 760,09 мм рт. Ст. = 10001 атм.
Затем мы используем второй из диапазонов [99 ℃, 374 ℃].
В этом случае константы равны
Р = 10 ^ (8,14019 — 1810,94 / (100 + 244,485))
Давайте сначала вычислим показатель степени: 2,88324
P = 10 ^ 2,88324 = 764,2602 мм рт. Ст. = 1,0056 атм.
Разница между двумя результатами составляет 0,55%.
Видео:Дифференциальное уравнение Эйлера. Основное уравнение гидростатикиСкачать
Ссылки
- Применение законов Рауля и Дальтона и уравнения Антуана. Получено с: misapuntesyantación.wordpress.com
- Онлайн-калькулятор формулы Антуана. Восстановлено с: ddbonline.ddbst.de/AntoineCalculation/AntoineCalculationCGI.exe
- Gecousb. Термодинамика и паровые таблицы / Константы Антуана. Получено с: gecousb.com.ve
- Тепловые свойства вещества. Получено с: webserver.dmt.upm.es
- Фрамбезия и Ян. Таблицы констант Антуана для более чем 700 органических соединений. Получено с: user.eng.umd.edu
- Википедия. Уравнение Антуана. Восстановлено с wikipedia.com
- Википедия. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Восстановлено с wikipedia.com
- Висняк Дж. Историческое развитие уравнения давления пара от Дальтона до Антуана. Получено с: link.springer.com
Устойчивое потребление: для чего это нужно, важность, действия, примеры
Yersinia pestis: характеристика, морфология, болезни
Видео:Математика. Линейные диофантовы уравнения с двумя неизвестными. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»Скачать
Расчет величины давления насыщенных паров посредством решения корреляционного уравнения Антуана
Задайте значения констант уравнения Антуана:
| AA = | BA = | CA = |
Отметьте вид уравнения (см. пояснения ниже), на который ориентированы указанные значения AA , BA , CA :
| |||||||||||||
Задайте значение расчетной температуры tp , ºC =
| Рассчитать | P нп, кПа = и получите величину давления насыщенного пара Константы AA , BA и CA , фигурирующие в формуле уравнения Антуана, получаются путем регрессии эксперементальных данных для определенного температурного интервала, соответствующего, как правило, диапазону давлений от 10 до 1500 мм рт. ст. (1,333 ÷ 199,984 кПА). Численные значения констант при этом могут быть расчитаны так, что зависимость давления от температуры выражается либо через десятичный, как в формуле (1), либо натуральный — (2), логарифм. Кроме того, на значения констант влияет и то, какие единицы измерения в формулах принимают давление и температура. Сравните:
Учитывая, что уравнене Антуана вида (1) применяется при проведении расчетов по определению пожарных категорий помещений, оценки пожарной опасности технологических процессов [1], а соответствующие ему значения констант преобладают в отечественной справочной литературе [3], но также принимая во внимание и факт наличия для значительного количества веществ данных [2], ориентированных на уравнение (2), в представленном на этой странице калькуляторе дается возможность провести вычисления и с одним, и с другим видом констант. При этом в любом случае величина расчетной температуры tp задается в привычных ºС, а давление Pнп получаем в кПа.
💥 ВидеоОперационное исчисление. Решить неоднородное дифференциальное уравнение 2 порядкаСкачать  Занятие 10 | Закон сохранения массы веществ | Курс химии | 7 классСкачать  Информатика 8 класс. Системы счисления. Решение уравненийСкачать  | ||||||||||||||||||||||||||||