Построение диаграммы парожидкостного равновесия

Для построения диаграммы гетерогенной системы «жидкость — пар» нужно использовать следующие переменные: давление, температуру и мольную долю одного из компонентов, например, второго, в жидкой и в парообразной фазе, т. е. p, T, Nl, N*. Это будет объемная диаграмма, но обычно используют плоское сечение такой пространственной диаграммы, например, изотермическое сечение при Т= const (рис. 5.5). По оси ординат диаграммы будет отмечаться давление.

Рис. 5.5. Изотермическая диаграмма нарожидкостного равновесия.

По оси абсцисс — состав, который в зависимости от того, какая фаза нас интересует, мы будем считывать с разных линий: с линии 1 будем находить N*, с линии 2 — N" . При этом нужно проводить горизонтальную линию (ее принято называть нодой или коннодой) при том давлении, при котором нужно определить состав равновесных фаз. И из точек пересечения с линиями жидкости и пара опустить перпендикуляр на ось состава и определить состав жидкой и паровой фаз.

Диаграмма делится двумя линиями равновесия на три части, или на три области. В области I в равновесии находится жидкость. В области II — в равновесии находится пар. Внутри двухфазной области III находятся в равновесии и жидкость, и пар.

Для определения относительных количеств сосуществующих в равновесии фаз, в данном случае пара и жидкости, используется правило рычага: количество фаз, находящихся в равновесии {масса или число молей), обратно пропорционально отрезкам, на которые точка, отвечающая составу системы, делит поду, соединяющую данные фазы.

Если на оси состава откладывались мольные доли, то правило рычага записывается как

а если массовые доли, то нужно использовать формулу.