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化學(xué)工程中過程的平衡關(guān)系
化學(xué)工程中所說的“過程”有其特定的含義:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生變化時,發(fā)生變化的經(jīng)過視為過程?;どa(chǎn)中的每一種物理變化或化學(xué)變化,每一種單元操作或單元反應(yīng),都可稱為過程。過程的平衡關(guān)系過程的平衡關(guān)系是指任何過程都在變化著,都是在一定條件下由不平衡向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化。平衡狀態(tài)是變化的極限。
比如溶解和結(jié)品的平衡以食鹽溶于水的過程為例。在一定溫度下,往一定量的水中不斷地投人食鹽,食鹽分子均勻地分散到水中,這就是溶解;與此同時,有些溶于水的食鹽分子又回到食鹽表面上,這就是結(jié)晶(或淀積)。開始時,食鹽溶解的速度比結(jié)晶的速度大得多,隨著食鹽濃度的增加,溶解的速度漸小,結(jié)晶的速度漸大,直到溶解速度和結(jié)晶速度大體相等時,食鹽溶液的濃度不再增加了,這時溶解過程就達(dá)到了平衡。從表面看,溶解和結(jié)晶都停止了,實際上這兩個過程都沒有中止,而是處于動態(tài)平衡。
在一定溫度下,溶解和結(jié)晶過程處于動態(tài)平衡的溶液,稱為飽和溶液。
2.蒸發(fā)與凝結(jié)的平衡,將液體裝在一個密閉容器中,保持一定的溫度。分子離幵液體表面逸向空間,成為蒸氣,這就是蒸發(fā);與此同時,逸向空間的分子又不斷地返回液體表面,這就逛凝結(jié)。起初,蒸發(fā)的速度比凝結(jié)的速度大,隨著空間分子數(shù)的增加,返回液體的分子數(shù)隨之增加,凝結(jié)的速度加快。在一定時間內(nèi),從液體表面逸出的分子數(shù)和從空間返回液體的分子數(shù)大體相等,也就是蒸發(fā)和凝結(jié)的速度相等,這時蒸發(fā)與凝結(jié)處于動態(tài)平衡。
蒸發(fā)和凝結(jié)處于動態(tài)平衡時,液體上面空間的蒸氣達(dá)到了飽和,稱為飽和蒸氣。飽和蒸氣的壓力稱為飽和蒸氣壓。
本文標(biāo)簽:化學(xué)基礎(chǔ)
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