Chemická termodynamika II

1.5.1 Výpočet výparného tepla z teplotní závislosti tenze
nasycených par
Při tomto postupu vycházíme z Clapeyronovy rovnice (1.7)
(1.36)
2 dln pO
JlvÝ'P = zVÝ'PRT ---a:rkde
ZVÝ'P = z(g) - zel) je rozdíl kompresibilitllích faktorů nasycené páry a nasycené
kapaliny. Při teplotách T < 0,8 Te je nej vhodnější určovat z(g) pomocí druhého
viriálního koeficientu B a zel) z hustoty kapaliny. Potom pro zVÝ'P platí
i Bp 0 pe>M (M) pe>
• - (g) - () - -- - - - - -
. p p
ZVY'P - Z z-I + RT RT (t) - 1 + B (t) RT
(1.37)
Pokud nejsou k disposici experimentální hodnoty druhého viriálního koeficientu, je
možné použít některého vztahu, který dovoluje jeho odhad (např. Tsonopoulosův
vztah [135]). Pro tento účel byla rovněž navržena Haggenmacherem [43] následující
relace ZVÝ'P
ZVÝ'P =
1 _ pe> (Tc )3
Pc T
(1.38)
Kvocient alnp0 laT určujeme zpravidla z příslušné tenzní závislosti. Např. z Antoineovy
rovnice (1.10) dostaneme pro výparné teplo Hvý'P relaci
Jl . _ . RB (t +273, 15)2
VY'P - zVY'P t + C (1.39)
Příklad:
Naměřená data o tenzích pal' u neopentylalkoholu (Te =549 K, Pc = 4 MPa,
w = 0,614) byla (v rozsahu teplot 330 - 387 K) korelována Antoineovou rovnicí
lu pO / kPa = A - B/(trC+ C) = 13,5451 - 2514, 96/(t+ 157,28).
Na základě těchto informací vypočtěte výparné teplo této látky při normální teplotě
varu.
ftešení: Normální teplota varu je rovna tntv = 112,35°C = 385,5 K (p =
101,325 kPa). Použijeme-Ii Haggenmacherova vztahu (1.38) pro zVÝ'P získáme
Zvýp = Jl - (0,1/4)(549/385, 5)3= 0,9632
Dosazením do výše uvedeného vztahu (1.39) dostaneme
Hvý'P = 0,9632' 8,314·2514,96· (385,5/(112,35 + 157,28))2 =
= 41170 J/ mol .
Výparné teplo je ve vztahu (1.39) přímo úměrné konstantě B Antoineovy rovnice
i zVÝ'P a jejich chyba se plně odráží v nepřesnosti výparného tepla. Přesnost vypočtených
hodnot výparného tepla při teplotách kolem normálního bodu varu a nižších
23