Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 44. 4 november 1944 - Räknesticka för beräkning av ångtryck, av Ben Braae
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
11 november 1944
1271
DK 518.5 : 536.423.15
Räknesticka för beräkning av ångtryck. På IVA :s
Försöksstation har använts en räknesticka, som möjliggör
snabba överslagsberäkningar av en vätskas ångtryck vid
alla temperaturer, när ångtrycket vid en temperatur är
känt; samtidigt ger stickan upplysning om den
ifrågavarande vätskans ångbildningsvärme och kritiska
temperatur. Stickans konstruktion är angiven av Francis T Miles*.
Ångtrycksberäkning
Clapeyrons formel
dp
dT
(1)
T (Vi —V«)
kan, under förutsättning av gaslagarnas giltighet och om
vätskevolymen är liten i förhållande till gasvolymen,
integreras. övergår man samtidigt till Briggska logaritmer
får man
\ogp = A — - L
2,303 • R • T
Här är p ~ vätskans ångtryck,
A — arbiträr integreringskonstant,
R = gaskonstanten,
T absolut temperatur,
L i= molekylärt ångbildningsvärme.
För icke associerade vätskor gäller Troutons regel
L\Th= konst. = 21
när Tk betyder kokpunkt i absolut skala.
Införes uttrycket
L
(2)
(p =•
i ekv. (2) får man
2,303 R Tk
Tk
log p = A-<P-
(3)
(4)
Vid 1 at är T = T k, alltså är A — <P, och för ett
villkorligt annat tryck P, uttryckt i atmosfär, gäller följaktligen
log P = <P-tf>~=£>(]
eller
log T - log Tk = — log (l —
(5)
(6)
Konstruerar man nu två skalor, en temperaturskala och
en tryckskala, på så sätt att temperaturskalan har log T
avsatt med kokpunkten som begynnelsepunkt, och
tryckskalan har
avsatt med 1 at som nollpunkt, ser man av ekv. (6) att
skalorna ge sammanhängande värden av temperatur och
ångtryck, såvitt 1 at-märket inställes på kokpunktsmärket.
Emellertid gäller Troutons regel endast approximativt och
dessutom blott för icke associerade vätskor. Alla vätskor
med kokpunkter mellan — 38°C och + 400°C ha värden
för L/Tk, som ligga mellan 19,5 och 30;9. Följaktligen
varierar # mellan 4,26 och 6,75, se ekv. (3), och log
mellan 0,63 och 0,83. Varje nytt värde av L\Tk och
därigenom varje nvtt värde för ger, som ekv. (6) visar, en
ny tryckskala. Dessa tryckskalor äro placerade över
varandra på så sätt, att ordinatan är väld till log <P.
Slutligen är inte heller ångbildningsvärmet absolut
konstant utan varierar något med temperaturen. En
korrektion härför fås, om man sätter
L = 2,303 •R <P Tk ■
(7)
D har olika värden för olika vätskor, men väljer man
D0,3, får man ett lämpligt medelvärde. Insättes detta
* Miles, f T: Ind. Engrng Chem. 35 (1943) s. 1052.
uttryck i Clapeyrons formel, fås efter integrering och
hyfsning av ekvationen
1 . L 1,3 log Pj
log T- log Tk = —
0
(8)
Den slutliga tryckskalan är konstruerad enligt ekv. (8).
Fig. 1 visar ett foto av den färdiga räknestickan; den
består av en löpare, på vars nedersta kant temperaturskalan
i Celsius- och Fahrenheitgrader är placerad, samt en
diagramskiva, som kan förskjutas vinkelrätt mot löparen.
Tryckskalan med enheter i mm Hg och atmosfärer finnes
på skivans nedersta del. Som redan omtalats är storleken
av tryckskalans abskissa beroende av den ifrågavarande
vätskans ^-värde, ekv. (6). På diagramskivan finns därför
log <P avsatt som ordinata (överst till vänster på skivan).
När löparens översta kant är inställd på rätt Æ -värde,
ligger den motsvarande tryckskalan omedelbart under
temperaturskalan på löparens nedersta kant. Avläsningen av
trycket möjliggöres av de sneda linjerna, som förbinda
punkten med samma tryck i P)-diagrammet.
Av ekv. (8) framgår att en vätskas ångtryckskurva är
fullständigt känd, om och Tk äro kända, och att till varje
vätska hör en bestämd inställning av stickan. Dessa
inställningar äro fastställda genom att diagramskivan överst
bär ett koordinatsystem med log avsatt som ordinata
och log Ti- som abskissa (ökande från vänster till höger).
För 87 vätskor äro samhörande värden av och Tk
utmärkta i diagrammet. På löparens översta kant är ett
"liquid-index" placerat på så sätt att stickan får rätt
inställning, när detta index pekar på TV)-märket för den
ifrågavarande vätskan. På stickans baksida finns en
nyckel, som innehåller samtliga upptagna vätskor, ordnade i
klasser. Det visar sig nämligen att (£>, T k)-värdena för
olika klasser av kemiska individer ligga på räta linjer, en
för varje klass. På (Æ, Tjt)-diagrammet äro dessa linjer
inritade. De olika linjerna representera kolväten och
halo-generade kolväten; etrar; estrar och aromatiska aminer;
alifatiska aminer; karboxylsyror och syraanhydrider;
alifatiska alkoholer resp. oorganiska hydrider och haloider.
Slutligen innehåller nyckeln olika organiska och
oorganiska vätskor samt några grundämnen.
Söker man alltså ångtrycket vid olika temperaturer för
någon vätska, som finns upptagen i nyckeln, ställer man
stickan så, att "liquid-index"-märket står på vätskans
märke i (4>, T k) -diagrammet, och kan nu avläsa ångtrycket
vid godtycklig temperatur. Om vätskan icke finns
upptagen i listan beror förfaringssättet på de uppgifter som finnas
tillgängliga. Känner man ångtrycket vid två temperaturer,
förskjutas diagramskiva och löpare, tills de båda
temperaturerna äro inställda på de motsvarande trycken. Tillhör
Fig. 1. Räknesticka för ångtrycksberäkning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
