Page 72 - 4932
P. 72
Як зазначалося вище, ці три лінії сходяться в потрійний точці. Слід також
звернути увагу на те, як ці три граничні двофазні криві розділяють площину
діаграми на однофазні області. Так, наприклад, однофазна область пара
обмежена кривими рівноваги пар-рідина і пар-тверда фаза. Аналогічні діаграми
можна побудувати і для інших компонентів, що зазвичай входять до складу
природного газу.
Двокомпонентні системи
Додаючи в систему другий компонент, ми тим самим збільшуємо число її
ступенів вільності. Як випливає з рівняння (6.1), при збільшенні N на одиницю
числа ступенів вільності F також збільшується на одиницю.
При цьому двомірна фазова діаграма тиск-температура набуває вигляду
призми, де третім параметром є склад системи. Дві грані призми відповідають
чистим компонентам і являють собою розглянуті нами вище фазові діаграми
тиск-температура. Щоб полегшити сприйняття діаграми, призму зазвичай
зображують у вигляді проекції на площину з координатами тиск-температура.
T
Таким чином будується фазова діаграма P двокомпонентної системи.
Двокомпонентній системі, що перебуває в стані двофазної рівноваги,
відповідає область у координатах тиск-температура, на відміну від чистих
компонентів, у яких цьому стану відповідає крива. Щодо станів трифазної
рівноваги, які визначаються у однокомпонентних систем потрійними точками,
в двокомпонентних системах їм відповідають криві на діаграмі тиск-
температура.
Щоб отримати фазову діаграму тиск-склад з діаграми тиск-температура,
потрібно задати значення температури і побудувати переріз площиною через
проекцію діаграми в координатах тиск-температура. Аналогічним чином для
побудови фазової діаграми температура-склад потрібно задати фіксоване
значення для тиску.
4. Область двофазної рівноваги чистого компонента перетинає осі
чистого компонента на фазових діаграмах у координатах тиск-склад і
температура-склад.
Наприклад, станом пружності пари відповідає точка на осі чистого
компонента. Якщо при заданому значенні температури або тиску стану
пружності пари існують у кожної з фаз, тоді обидва вони перебувають на
діаграмі тиск-склад або температура-склад.
5. Критичні області двокомпонентних систем розташовуються в
околицях критичних точок чистих компонентів. Критична область не завжди
тягнеться безперервно між двома критичними точками чистих компонентів.
Існують критичні області, які не закінчуються критичними точками чистих
компонентів.
У своїй класичній роботі про фазові рівноваги рідких середовищ Скотт і
ван Коніненбург [3] показали, що існує шість основних типів фазової рівноваги
в двокомпонентних системах виходячи з можливого розташування
двокомпонентних критичних областей. Вони показані на рис. 6.2. Одна з
проблем цієї теорії полягає в тому, що прогнозований характер фазової
70