Chương 8
Cân bằng lỏng – hơi
Cân bằng lỏng – lỏng
Vapor-liquid Equilirium
Liquid-liquid Equilirium
1
Ví dụ minh họa (cân bằng lỏng – hơi)
2
Khi đun nóng một nồi nước tại 1 atm, khi T = 100oC
Lỏng
Hơi Câu hỏi đặt ra:
Thay vì sử dụng nước, thay vào đó là
hỗn hợp ethanol (đẳng mol), thì nhiệt
độ sôi của hỗn hợp là bao nhiêu?
𝑇sôi ethanol = 78℃
𝑇sôi nước = 100℃89℃?
Thành phần hơi rời khỏi nồi có
phải vẫn là đẳng mol?
3
Thực nghiệm chỉ ra rằng:
Hỗn hợp đẳng mol ethanol – nước sôi ở: 80oC, 1 atm
Thành phần pha hơi lúc này không còn là đẳng mol mà có 65% mol
ethanol
Tại sao phương pháp “thông thường” không thể áp dụng?
Xét trường hợp:
Một chất lỏng được nén trong bình kín, có thể tích không đổi. Cả bình này
được đặt vào bể ổn nhiệt để giữa cho nhiệt độ không đổi. Trong trường
hợp này chất lỏng có bốc hơi không?
➔không, do đây là một hệ kín và không có không gian để hơi bốc lên
4
Nếu đem bình trên nối vào một bình khác đã được hút chân không ( P= 0
atm) và giữa hai bình có vách ngăn. Khi vách ngăn được lấy ra, chuyện gì xảy
ra?
Vách
Lỏng
Chân
không
P = 0
Bể ổn nhiệt Bể ổn nhiệt
Hơi
P = Áp suất hơi
Lỏng
5
Khi lấy vách ngăn ra:
+ Chất lỏng sẽ giản nở vào phần không gian bên trên, và một phần chất
lỏng sẽ bốc hơi vì khi bọt khí được tạo thành lúc này không có vách
chắn cản trở
+ Sự giản nở và hóa hơi của chất lỏng sẽ diễn ra liên tục đến khi pha hơi
bắt đầu ngưng tụ. Lúc này cân bằng sẽ xuất hiện: cân bằng giữa tốc độ
hóa hơi và tốc độ ngưng tụ.
+ Áp suất tác động lên bề mặt chất lỏng sẽ cân bằng với áp suất trong
lòng chất lỏng ➔áp suất này được gọi là áp suất hơi (áp suất hơi là
một hàm của nhiệt độ)