Vapor–liquid equilibrium (original) (raw)
في الكيمياء و الديناميكا الحرارية يشكل السائل وتوازنه مع بخاره ظاهرة يفاد منها في احوال عديدة. و ظاهرة توازن السائل وبخاره هي حالة تواجد السائل و بخاره في نظام بحيث يكون معدل تبخر السائل مساويا لمعدل تكثف البخار إلى السائل . ويحدث هذا التوازن عندما نترك السائل وبخاره في وعاء أو قارورة مغلقة بعض الوقت في تلامس مع بعضهما بدون تغيير ظروفهما من الخارج (مثل عدم تغير درجة الحرارة ).
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| dbo:abstract | في الكيمياء و الديناميكا الحرارية يشكل السائل وتوازنه مع بخاره ظاهرة يفاد منها في احوال عديدة. و ظاهرة توازن السائل وبخاره هي حالة تواجد السائل و بخاره في نظام بحيث يكون معدل تبخر السائل مساويا لمعدل تكثف البخار إلى السائل . ويحدث هذا التوازن عندما نترك السائل وبخاره في وعاء أو قارورة مغلقة بعض الوقت في تلامس مع بعضهما بدون تغيير ظروفهما من الخارج (مثل عدم تغير درجة الحرارة ). (ar) Das Dampf-Flüssigkeit-Gleichgewicht (zumeist als VLE bezeichnet nach englisch Vapour-Liquid Equilibrium) ist ein Phasengleichgewicht, bei dem sich eine Flüssigkeit und ein Dampf bzw. Gas im thermodynamischen Gleichgewicht befinden. Das Dampf-Flüssigkeit-Gleichgewicht zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Stoffmenge, die verdampft, der Stoffmenge entspricht, die kondensiert. Zudem ist das chemische Potential in beiden Phasen gleich. (de) En termodinámica e ingeniería química, el equilibrio vapor-líquido (VLE) describe la distribución de una especie química entre la fase de vapor y una fase líquida. La concentración de un vapor en contacto con su líquido, especialmente en equilibrio, se expresa a menudo en términos de presión de vapor, que será una presión parcial (una parte de la presión total del gas) si hay otros gases presentes con el vapor. La presión de vapor de equilibrio de un líquido depende en general en gran medida de la temperatura. En el equilibrio vapor-líquido, un líquido con componentes individuales en ciertas concentraciones tendrá un equilibrio de vapor en el cual las concentraciones o presiones parciales de los componentes de vapor tienen ciertos valores dependiendo de todas las concentraciones del componente líquido y de la temperatura. Lo contrario también es cierto: si un vapor con componentes a ciertas concentraciones o presiones parciales se encuentra en equilibrio vapor-líquido con su líquido, entonces las concentraciones de componentes en el líquido se determinarán dependiendo de las concentraciones de vapor y de la temperatura. La concentración de equilibrio de cada componente en la fase líquida es a menudo diferente de su concentración (o presión de vapor) en la fase de vapor, pero existe una relación. Los datos de concentración de VLE pueden ser determinados experimentalmente, o computados o aproximados con la ayuda de teorías tales como ley de Raoult, ley de Dalton, y ley de Henry. Tal información de equilibrio vapor-líquido es útil en el diseño de columnas para destilación, especialmente destilación fraccionada, que es una especialidad particular del ingeniero químico. La destilación es un proceso utilizado para separar total o parcialmente los componentes de una mezcla por ebullición (vaporización) seguida de condensación. La destilación aprovecha las diferencias de concentración de los componentes en las fases líquida y vapor. En las mezclas que contienen dos o más componentes, las concentraciones de cada uno se expresan a menudo como fracciones molares. La fracción molar de un componente dado de una mezcla en una fase particular (ya sea la fase de vapor o la fase líquida) es el número de moles de ese componente en esa fase dividido por el número total de molares de todos los componentes en esa fase. Las mezclas binarias son las que tienen dos componentes mientras que las mezclas de tres componentes se denominan mezclas ternarias. Puede haber datos VLE para mezclas con aún más componentes, pero tales datos son a menudo difíciles de mostrar gráficamente, a este tipo de mezclas se les conoce como multicomponente. Los datos VLE son una función de la presión total, como 1 atm o cualquier presión a la que se lleve a cabo el proceso. Cuando se alcanza una temperatura tal que la suma de las presiones de vapor de equilibrio de los componentes líquidos se vuelve igual a la presión total del sistema (de lo contrario es menor), entonces las burbujas de vapor generadas por el líquido comienzan a desplazar al gas que mantenía la presión total, y se dice que la mezcla Hierve. Esta temperatura se denomina "punto de ebullición" de la mezcla líquida a la presión dada. (Se supone que la presión total se mantiene constante ajustando el volumen total del sistema para adaptarse a los cambios de volumen específicos que acompañan a la ebullición.) El punto de ebullición a una presión global de 1 atm se denomina "punto de ebullición normal" de la mezcla líquida. (es) L'équilibre liquide-vapeur est un état dans lequel un liquide et sa vapeur (phase gazeuse) sont en équilibre, c'est-à-dire qu'il y a autant de vaporisation (transformation du liquide au gaz) que de liquéfaction (transformation du gaz au liquide) à l'échelle moléculaire. À l'échelle macromoléculaire on n'observe donc aucun changement dans le temps. Un corps pur à l'équilibre liquide-vapeur est généralement qualifié de fluide saturé. Pour un composé chimique pur, cela implique qu'il est à son point d'ébullition. La notion de « fluide saturé » inclut le liquide saturé (sur le point de se vaporiser), le mélange liquide-vapeur saturé et la vapeur saturée (sur le point de se liquéfier). (fr) Kesetimbangan uap-cair (bahasa Inggris: Vapor–liquid equilibrium/VLE) adalah kondisi dimana dan gasnya berada pada kesetimbangan satu sama lain, kondisi dimana kecepatan evaporasi sama dengan kecepatan kondensasi pada level molekuler. Suatu substansi yang berada pada kesetimbangan uap-cair umumnya disebut fluida jenuh. Untuk spesies kimia murni, hal ini sama dengan kondisi spesies pada titik didihnya. (in) In thermodynamics and chemical engineering, the vapor–liquid equilibrium (VLE) describes the distribution of a chemical species between the vapor phase and a liquid phase. The concentration of a vapor in contact with its liquid, especially at equilibrium, is often expressed in terms of vapor pressure, which will be a partial pressure (a part of the total gas pressure) if any other gas(es) are present with the vapor. The equilibrium vapor pressure of a liquid is in general strongly dependent on temperature. At vapor–liquid equilibrium, a liquid with individual components in certain concentrations will have an equilibrium vapor in which the concentrations or partial pressures of the vapor components have certain values depending on all of the liquid component concentrations and the temperature. The converse is also true: if a vapor with components at certain concentrations or partial pressures is in vapor–liquid equilibrium with its liquid, then the component concentrations in the liquid will be determined dependent on the vapor concentrations and on the temperature. The equilibrium concentration of each component in the liquid phase is often different from its concentration (or vapor pressure) in the vapor phase, but there is a relationship. The VLE concentration data can be determined experimentally, approximated with the help of theories such as Raoult's law, Dalton's law, and Henry's law. Such vapor–liquid equilibrium information is useful in designing columns for distillation, especially fractional distillation, which is a particular specialty of chemical engineers. Distillation is a process used to separate or partially separate components in a mixture by boiling (vaporization) followed by condensation. Distillation takes advantage of differences in concentrations of components in the liquid and vapor phases. In mixtures containing two or more components, the concentrations of each component are often expressed as mole fractions. The mole fraction of a given component of a mixture in a particular phase (either the vapor or the liquid phase) is the number of moles of that component in that phase divided by the total number of moles of all components in that phase. Binary mixtures are those having two components. Three-component mixtures are called ternary mixtures. There can be VLE data for mixtures with even more components, but such data is often hard to show graphically. VLE data is a function of the total pressure, such as 1 atm or at the pressure the process is conducted at. When a temperature is reached such that the sum of the equilibrium vapor pressures of the liquid components becomes equal to the total pressure of the system (it is otherwise smaller), then vapor bubbles generated from the liquid begin to displace the gas that was maintaining the overall pressure, and the mixture is said to boil. This temperature is called the boiling point of the liquid mixture at the given pressure. (It is assumed that the total pressure is held steady by adjusting the total volume of the system to accommodate the specific volume changes that accompany boiling.) The boiling point at an overall pressure of 1 atm is called the normal boiling point of the liquid mixture. (en) L'equilibrio liquido-vapore (in inglese vapor-liquid equilibrium o VLE) è la condizione in cui due fasi, una fase liquida e una fase vapore, sono in equilibrio termodinamico tra loro. L'equilibrio che si viene a creare è di tipo dinamico, ovvero la velocità di evaporazione del liquido eguaglia la velocità di condensazione del vapore. Infatti l'interfaccia liquido-vapore è interessata da continui scambi di materia tra le due fasi. (it) 気液平衡（きえきへいこう）とは、化学平衡の一種で、液体から気体になる蒸発、気化反応と、気体から液体になる凝縮、液化反応の速度が等しくなり、結果、液体と気体の量が変化しなくなっているように見える状態のことである。 溶液の場合は蒸気圧降下が起こるために、一概に気液平衡の状態は同じにはならない。 (ja) Equilíbrio líquido-vapor é o fenômeno que ocorre com todo líquido quando mantido em sistema fechado. O líquido tende a entrar naturalmente em equilíbrio termodinâmico com o seu vapor. Quando o sistema não é fechado, ocorre o que se chama de evaporação. Esse equilíbrio termodinâmico está relacionado com o movimento relativo das moléculas em relação à película (interface) que divide a fase líquida e a fase vapor. Por causa do efeito da temperatura, as moléculas movimentam-se aleatoriamente umas em relação às outras, e nas imediações da interface líquido-vapor não é diferente, de forma que a todo momento há moléculas que atravessam a interface, tanto indo da fase líquido em direção à fase vapor como do vapor ao líquido. O equilíbrio líquido-vapor ocorre quando as taxas (isto é, a quantidade por unidade de tempo) das moléculas que atravessam a interface em um sentido (do líquido ao vapor) e no outro (do vapor ao líquido) se igualam. As informações das concentrações no equilíbrio líquido-vapor podem ser determinadas experimentalmente ou podem ser aproximadas com o auxílio da Lei de Raoult, Lei de Dalton e Lei de Henry. Se o equilíbrio líquido-vapor se referir ao equilíbrio de uma substância pura, diz-se que a substância está saturada. Imagine que, por causa da dinâmica molecular na região compreendida entre as duas fases, ocorre a formação de uma "nuvem" de vapor sobre o líquido. Essa "nuvem" é composta das moléculas que se movimentam nas cercanias da interface líquido-vapor. Eventualmente, o movimento das moléculas leva-as a se chocar contra a interface líquido-vapor. Como efeito das colisões das moléculas do vapor contra a interface, surge uma pressão sobre o líquido, que é chamada pressão de vapor. (pt) 在熱力學與化學工程學中，氣液平衡（英語：vapor–liquid equilibrium；縮寫為VLE）描述某一化學物質於氣液兩相中的分布情形。 (zh) |
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