æìàéäù - óïëé úåíìé

ðÒÉÒÏÄÎÙÊ ÆÌÀÉÄ - ÜÔÏ ÓÕÝÅÓÔ×ÅÎÎÏ ÇÉÄÒÏÔÅÒÍÁÌØÎÁÑ ÆÁÚÁ ÎÉÚËÏÊ ÐÌÏÔÎÏÓÔÉ É ×ÑÚËÏÓÔÉ, ÓÌÏÖÅÎÎÁÑ × ÒÁÚÎÙÈ ÐÒÏÐÏÒÃÉÑÈ ÌÅÔÕÞÉÍÉ ËÏÍÐÏÎÅÎÔÁÍÉ (î₂ï, óï₂, óï, N₂, H₂, óî₄ É ÄÒÕÇÉÅ ÕÇÌÅ×ÏÄÏÒÏÄÙ), ËÏÔÏÒÁÑ ÓÐÏÓÏÂÎÁ ×ÌÉÑÔØ ÎÁ ÐÒÏÃÅÓÓÙ ÐÒÉÒÏÄÎÏÇÏ ÍÉÎÅÒÁÌÏÏÂÒÁÚÏ×ÁÎÉÑ, ÌÉÂÏ ÎÅÐÏÓÒÅÄÓÔ×ÅÎÎÏ × ÎÉÈ ÕÞÁÓÔ×Ï×ÁÔØ. òÏÌØ ÆÌÀÉÄÁ × ÆÏÒÍÉÒÏ×ÁÎÉÉ ÇÏÒÎÙÈ ÐÏÒÏÄ É ÒÕÄ, × ÔÒÁÎÓÐÏÒÔÅ ÈÉÍÉÞÅÓËÉÈ ÜÌÅÍÅÎÔÏ× ÏÇÒÏÍÎÁ, ÏÓÏÂÅÎÎÏ × ÚÁËÒÉÔÉÞÅÓËÏÊ ÏÂÌÁÓÔÉ.

÷×ÅÄÅÎÉÅ

÷ ÏÂÙÞÎÏÊ ÖÉÚÎÉ ÐÏÎÑÔÉÅ "ÆÌÀÉÄ" ÏÔÒÁÖÁÅÔ ÎÅÞÔÏ ÜÆÅÍÅÒÎÏÅ, Ó×ÑÚÁÎÎÏÅ Ó ÞÕ×ÓÔ×ÁÍÉ, Á ÐÏÒÏÊ É Ó ÎÁÓÔÒÏÅÎÉÅÍ ÞÅÌÏ×ÅËÁ. îÏ × ÅÓÔÅÓÔ×ÅÎÎÙÈ ÎÁÕËÁÈ ÜÔÏÔ ÔÅÒÍÉÎ ÉÍÅÅÔ ×ÐÏÌÎÅ ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÎÙÊ ÆÉÚÉÞÅÓËÉÊ ÓÍÙÓÌ. ÷ ÐÅÔÒÏÌÏÇÉÉ ÐÏÄ ÔÅÒÍÉÎÏÍ ÆÌÀÉÄ ÐÏÎÉÍÁÀÔ ÇÁÚÏ×ÏÅ ÉÌÉ ÖÉÄËÏÅ ×ÅÝÅÓÔ×Ï, ÏÔÌÉÞÁÀÝÁÑÓÑ ÏÔ ÇÏÒÎÙÈ ÐÏÒÏÄ É ÓÉÌÉËÁÔÎÙÈ ÍÁÇÍ ÂÏÌÅÅ ÎÉÚËÉÍÉ ÚÎÁÞÅÎÉÑÍÉ ÐÌÏÔÎÏÓÔÉ É ×ÑÚËÏÓÔÉ. ðÒÉÒÏÄÎÙÊ ÆÌÀÉÄ - ÜÔÏ ÐÒÅÖÄÅ ×ÓÅÇÏ ÎÁÄËÒÉÔÉÞÅÓËÁÑ ÇÉÄÒÏÔÅÒÍÁÌØÎÁÑ ÆÁÚÁ, ÓÌÏÖÅÎÎÁÑ ÓÍÅÓØÀ ÇÌÁ×ÎÙÍ ÏÂÒÁÚÏÍ î₂ï É óï₂ Ó ÐÒÉÍÅÓÑÍÉ óï, N₂, H₂, óî₄ É ÄÒÕÇÉÈ ÕÇÌÅ×ÏÄÏÒÏÄÏ×. üÔÁ ÆÁÚÁ ÓÐÏÓÏÂÎÁ ÐÅÒÅÎÏÓÉÔØ É ÏÔÌÁÇÁÔØ ÈÉÍÉÞÅÓËÉÅ ÜÌÅÍÅÎÔÙ, ÒÁÓÔ×ÏÒÑÔØÓÑ × ÍÁÇÍÁÔÉÞÅÓËÉÈ ÒÁÓÐÌÁ×ÁÈ, ÎÁ ÐÏÒÑÄËÉ Õ×ÅÌÉÞÉ×ÁÔØ ÓËÏÒÏÓÔÉ ÐÒÏÔÅËÁÎÉÑ ÍÎÏÇÉÈ ÇÅÏÌÏÇÉÞÅÓËÉÈ ÐÒÏÃÅÓÓÏ×. óÔÏÌØ "ÕÄÉ×ÉÔÅÌØÎÁÑ" ÒÏÌØ ÆÌÀÉÄÏ× ÂÙÌÁ ÉÚ×ÅÓÔÎÁ ÇÅÏÌÏÇÁÍ ÅÝÅ × XIX ×ÅËÅ. ïÄÎÁËÏ ÔÅÏÒÅÔÉÞÅÓËÉÅ, ÜËÓÐÅÒÉÍÅÎÔÁÌØÎÙÅ É ÜÍÐÉÒÉÞÅÓËÉÅ ÉÓÓÌÅÄÏ×ÁÎÉÑ ÓÖÁÔÙÈ ÇÁÚÏ× É ÉÈ ÓÍÅÓÅÊ × ÔÅÞÅÎÉÉ ÐÏÓÌÅÄÎÉÈ 2-3 ÄÅÓÑÔÉÌÅÔÉÊ ÐÒÉ×ÅÌÉ Ë ÔÏÍÕ, ÞÔÏ ÓÅÇÏÄÎÑ ÉÚ×ÅÓÔÎÏ Ï ÎÉÈ ÓÕÝÅÓÔ×ÅÎÎÏ ÂÏÌØÛÅ. âÅÚ ÐÒÅÕ×ÅÌÉÞÅÎÉÑ ÍÏÖÎÏ ÓËÁÚÁÔØ, ÞÔÏ ÒÅÚÕÌØÔÁÔÙ ÜÔÉÈ ÉÓÓÌÅÄÏ×ÁÎÉÊ ÓÏÚÄÁÌÉ ÎÁÕËÕ Ï ÐÒÉÒÏÄÎÙÈ ÆÌÀÉÄÁÈ, ÚÎÁÞÅÎÉÅ ËÏÔÏÒÏÊ × ÒÁÚ×ÉÔÉÉ ÎÁÕË Ï úÅÍÌÅ ÔÒÕÄÎÏ ÐÅÒÅÏÃÅÎÉÔØ.

ëÁËÉÍÉ ÖÅ Ó×ÅÄÅÎÉÑÍÉ ÎÅÏÂÈÏÄÉÍÏ ÒÁÓÐÏÌÁÇÁÔØ, ÞÔÏÂÙ ËÏÌÉÞÅÓÔ×ÅÎÎÏ ÏÃÅÎÉÔØ ÓÏÓÔÁ× ÇÌÕÂÉÎÎÙÈ ÆÌÀÉÄÏ×, ÉÈ ËÏÎËÒÅÔÎÕÀ ÒÏÌØ × ÏÂÒÁÚÏ×ÁÎÉÉ É ÐÒÅÏÂÒÁÚÏ×ÁÎÉÉ ÇÏÒÎÙÈ ÐÏÒÏÄ ÐÏÄ ×ÏÚÄÅÊÓÔ×ÉÅÍ ÆÌÀÉÄÁ, × ÐÅÒÅÍÅÝÅÎÉÉ É ËÒÉÓÔÁÌÌÉÚÁÃÉÉ ÍÁÇÍÁÔÉÞÅÓËÉÈ ÒÁÓÐÌÁ×Ï×? îÁ ÜÔÉ É ÄÒÕÇÉÅ ×ÏÐÒÏÓÙ ÍÙ ÐÏÐÙÔÁÅÍÓÑ ÄÁÔØ ÏÔ×ÅÔ × ÐÒÅÄÌÁÇÁÅÍÏÊ ÞÉÔÁÔÅÌÀ ÓÔÁÔØÅ.

þÔÏ ÎÕÖÎÏ ÚÎÁÔØ Ï Ó×ÏÊÓÔ×ÁÈ ÆÌÀÉÄÏ×?

þÔÏÂÙ ÐÏÎÑÔØ ÒÁÓÓÍÏÔÒÅÎÎÙÅ ×ÙÛÅ ÕÄÉ×ÉÔÅÌØÎÙÅ Ó×ÏÊÓÔ×Á ÆÌÀÉÄÎÏÊ ÆÁÚÙ ÐÒÉ ×ÙÓÏËÉÈ ÚÎÁÞÅÎÉÑÈ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÙ (ô) É ÄÁ×ÌÅÎÉÑ (ò), ÎÅÏÂÈÏÄÉÍÏ ÈÏÔÑ ÂÙ × ÓÁÍÏÍ ÏÂÝÅÍ ×ÉÄÅ ÎÁÐÏÍÎÉÔØ ÞÉÔÁÔÅÌÀ ÓÐÏÓÏÂÙ ÐÏÚÎÁÎÉÑ ÅÇÏ Ó×ÏÊÓÔ× ÎÁ ÐÒÉÍÅÒÅ ÓÁÍÙÈ ÐÒÏÓÔÙÈ ÓÖÁÔÙÈ ÇÁÚÏ×, ÔÁËÉÈ ËÁË î₂ï É óï₂. åÓÌÉ ÂÙ Ó×ÏÊÓÔ×Á ÆÌÀÉÄÏ× ÏÐÉÓÙ×ÁÌÉÓØ ÚÁËÏÎÁÍÉ ÉÄÅÁÌØÎÏÇÏ ÇÁÚÁ, ÔÏ ÐÒÏÂÌÅÍÁ ÂÙ ÎÅ ÓÕÝÅÓÔ×Ï×ÁÌÁ: Ó×ÏÊÓÔ×Á ×ÓÅÈ ÇÁÚÏ× ÏÐÉÓÙ×ÁÌÉÓØ ÂÙ Ä×ÕÍÑ-ÔÒÅÍÑ ÐÒÉÍÉÔÉ×ÎÙÍÉ ÕÒÁ×ÎÅÎÉÑÍÉ. ïÄÎÁËÏ ÉÄÅÁÌØÎÙÈ ÇÁÚÏ× × ÐÒÉÒÏÄÅ ÎÅÔ. ëÁÖÄÙÊ ÉÎÄÉ×ÉÄÕÁÌØÎÙÊ ÇÁÚ ÏÂÌÁÄÁÅÔ ÓÐÅÃÉÆÉÞÅÓËÏÊ ÓÐÏÓÏÂÎÏÓÔØÀ Ë ÓÖÁÔÉÀ, Ô.Å. ÓÂÌÉÖÅÎÉÑ ÍÏÌÅËÕÌ. ðÒÉ ÓÖÁÔÉÉ ÍÏÌØÎÙÊ ÏÂßÅÍ ÇÁÚÁ (V) ÕÍÅÎØÛÁÅÔÓÑ, Á ÜÎÅÒÇÉÉ ÉÈ ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÉÑ (å) ×ÏÚÒÁÓÔÁÅÔ ÐÒÏÐÏÒÃÉÏÎÁÌØÎÏ Ë×ÁÄÒÁÔÕ ÒÁÓÓÔÏÑÎÉÑ ÍÅÖÄÕ ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÕÀÝÉÍÉ ÍÏÌÅËÕÌÁÍÉ. íÅÖÄÕ ÔÅÍ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÎÏÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ ÓÖÁÔÏÇÏ ÇÁÚÁ i ÐÒÉ ÄÁÎÎÏÊ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÅ ÏÐÒÅÄÅÌÑÅÔÓÑ ÍÉÎÉÍÕÍÏÍ ÐÏÔÅÎÃÉÁÌÁ çÉÂÂÓÁ (Ó×ÏÂÏÄÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉ), ËÏÔÏÒÙÊ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ÏÓÎÏ×ÏÊ ÒÁÓÞÅÔÁ ÔÅÒÍÏÄÉÎÁÍÉÞÅÓËÉÈ Ó×ÏÊÓÔ× ÒÅÁÌØÎÏÇÏ ÇÁÚÁ ÎÁ ÏÓÎÏ×Å ÜËÓÐÅÒÉÍÅÎÔÁÌØÎÙÈ ÄÁÎÎÙÈ. úÁÄÁÞÁ Ó×ÏÄÉÔÓÑ Ë ÎÁÈÏÖÄÅÎÉÀ ÞÉÓÌÅÎÎÏÊ ÚÁ×ÉÓÉÍÏÓÔÉ V_i ÏÔ P   ÐÒÉ ËÁÖÄÏÊ ÄÁÎÎÏÊ ÔÅÍÐÅÒÁÔÕÒÅ. äÌÑ ÉÄÅÁÌØÎÏÇÏ ÇÁÚÁ ÜÎÅÒÇÉÑ ×ÚÁÉÍÏÄÅÊÓÔ×ÉÑ ÞÁÓÔÉà ÒÁ×ÎÁ ÎÕÌÀ, Á ÄÌÑ ÓÍÅÓÉ ÉÄÅÁÌØÎÙÈ ÇÁÚÏ× - ÐÒÏÐÏÒÃÉÏÎÁÌØÎÁ ÉÈ ÏÔÎÏÓÉÔÅÌØÎÙÍ ËÏÎÃÅÎÔÒÁÃÉÑÍ. ðÏÜÔÏÍÕ ÐÒÉ ÒÁÓÞÅÔÅ Ó×ÏÊÓÔ× ÇÁÚÁ ÚÁ ÓÔÁÎÄÁÒÔÎÏÅ ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ ÐÒÉÎÉÍÁÀÔÓÑ Ó×ÏÊÓÔ×Á ÉÄÅÁÌØÎÏÇÏ ÇÁÚÁ (PV=RT, ÇÄÅ R - ÇÁÚÏ×ÁÑ ÐÏÓÔÏÑÎÎÁÑ, ÒÁ×ÎÁÑ C_p- C_v = 1.987 ËÁÌ/ÂÁÒ/ë, Á C_p É C_v - ÔÅÐÌÏÅÍËÏÓÔÉ ÐÒÉ ÐÏÓÔÏÑÎÎÙÈ P É V, ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÅÎÎÏ). ÷ÓÅ ÒÅÁÌØÎÙÅ ÇÁÚÙ É ÉÈ ÓÍÅÓÉ ÉÍÅÀÔ ËÒÉÔÉÞÅÓËÉÅ ÔÏÞËÉ (ÒÉÓ.1), ËÏÔÏÒÙÍ ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÕÀÔ ÔÁËÉÅ ÚÎÁÞÅÎÉÑ ô É ò, ×ÙÛÅ ËÏÔÏÒÙÈ ÒÁÚÌÉÞÉÑ × Ó×ÏÊÓÔ×ÁÈ ÖÉÄËÏÓÔÉ É ÇÁÚÁ ÓÔÉÒÁÀÔÓÑ. ïÄÎÁËÏ × ÌÀÂÏÊ ÔÏÞËÅ òô-ÐÏÌÑ ÐÒÉÓÕÔÓÔ×ÕÀÔ ËÁË ÖÉÄËÏ-ÐÏÄÏÂÎÙÅ (Liq), ÔÁË É ÇÁÚÏ-ÐÏÄÏÂÎÙÅ (Gas ) ÍÏÌÅËÕÌÙ, ÏÔÎÏÛÅÎÉÅ ËÏÎÃÅÎÔÒÁÃÉÊ ËÏÔÏÒÙÈ ÓÔÒÏÇÏ ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÏ. õÓÔÏÊÞÉ×ÏÅ (ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÎÏÅ) ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ ÆÌÀÉÄÁ ÐÒÉ ÄÁÎÎÙÈ ô É ò ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×ÕÅÔ ÍÉÎÉÍÕÍÕ G ÄÌÑ ÕÓÌÏ×ÉÑ

Liq (ÖÉÄËÏÓÔØ) = Gas (ÇÁÚ).                                       (1)

ðÏ ÐÒÅÄÌÏÖÅÎÉÀ ìÁÎÄÁÕ [5] ÓÏÓÔÏÑÎÉÅ ÜÔÏÇÏ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÑ ÓÌÅÄÕÅÔ ÒÁÓÓÍÁÔÒÉ×ÁÔØ ÎÅ ÔÏÌØËÏ ËÁË ÆÕÎËÃÉÀ ô É ò, ÎÏ É h, Ô.Å. G = f[T,P,h]. üÔÏ ÚÎÁÞÉÔ, ÞÔÏ ÓÕÍÍÁ ÍÏÌØÎÙÈ ÄÏÌÅÊ (X_i) ÇÁÚÏ-ÐÏÄÏÂÎÙÈ É ÖÉÄËÏ-ÐÏÄÏÂÎÙÈ ÍÏÌÅËÕÌ ×Ï ÆÌÀÉÄÅ ÐÒÉ ÌÀÂÙÈ ÚÎÁÞÅÎÉÑÈ ô É ò ÒÁ×ÎÁ ÅÄÉÎÉÃÅ, Ô.Å. X_Liq+X_Gas = 1. ïÔÓÀÄÁ Ó×ÏÊÓÔ×Á ÆÌÀÉÄÁ × ÓÔÁÎÄÁÒÔÎÏÍ ÓÏÓÔÏÑÎÉÉ ÏÐÒÅÄÅÌÑÀÔÓÑ ËÁË X_Gas=1, ÉÌÉ X_Liq =1. äÏ ËÒÉÔÉÞÅÓËÏÊ ÔÏÞËÉ (ÒÉÓ.1) ÓÏÏÔÎÏÛÅÎÉÅ X_Gas/X_Liq ÐÒÉ ÄÁÎÎÙÈ ô É ò ×ÄÏÌØ ËÒÉ×ÏÊ ËÉÐÅÎÉÑ ÖÉÄËÏÓÔÉ ÌÅÇËÏ ÏÐÒÅÄÅÌÉÔØ ÉÚ ÜËÓÐÅÒÉÍÅÎÔÁÌØÎÙÈ ÄÁÎÎÙÈ ÐÏ ÕÓÌÏ×ÉÀ:

G = RTln(X_Gas/X_Liq) + DG^o₍₁₎ + DG^e₍₁₎= 0,                           (2)

ÇÄÅ, G^o₍₁₎ - ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÓÔÁÎÄÁÒÔÎÏÊ ÜÎÅÒÇÉÉ × ÒÅÁËÃÉÉ (1), Á DG^e₍₁₎ - ÉÚÍÅÎÅÎÉÅ ÜÎÅÒÇÉÉ ÐÒÉ ÓÍÅÛÅÎÉÉ ×Ï ÆÌÀÉÄÅ ÖÉÄËÏ-ÐÏÄÏÂÎÙÈ É ÇÁÚÏ-ÐÏÄÏÂÎÙÈ ÍÏÌÅËÕÌ (G^e_i = G_i - G_i⁰(ô,P) - RTlnX_i). ïÄÎÁËÏ ÐÏ ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÀ ÒÁ×ÎÏ×ÅÓÉÅ (1) ÄÏÌÖÎÏ ÕÓÔÁÎÁ×ÌÉ×ÁÔØÓÑ × ËÁÖÄÏÊ ÉÚ ÆÁÚ.

óÌÅÄÕÀÝÁÑ ÓÔÒÁÎÉÃÁ