Test z Diagram fazowy temperatura-skład dla wrzenia

Pytanie 1: Krzywa wrzenia (linia pęcherzyków) na diagramie fazowym temperatura-skład przedstawia temperaturę, w której para o danym składzie zaczyna się skraplać.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Krzywa wrzenia (linia pęcherzyków) reprezentuje temperaturę, w której mieszanina ciekła o danym składzie zaczyna wrzeć, czyli pojawiają się pierwsze pęcherzyki pary. Krzywa punktu rosy (linia skraplania) jest tą, która przedstawia temperaturę, w której para o danym składzie zaczyna się skraplać.

Pytanie 2: Co na diagramie fazowym temperatura-skład w obszarze dwufazowym oznacza i jak jest wykorzystywana linia łącząca (izoterma równowagi)?

A. Jest to pionowa linia wskazująca zmianę temperatury dla stałego składu mieszaniny, używana do określania azeotropów.

B. Jest to pozioma linia łącząca punkty na krzywej wrzenia i krzywej punktu rosy, umożliwiająca odczytanie składu fazy ciekłej i parowej będących w równowadze w danej temperaturze.

C. Jest to linia oddzielająca obszar czystej cieczy od obszaru czystej pary.

D. Jest to krzywa reprezentująca temperatury wrzenia czystych składników mieszaniny, niezależnie od składu.

Wyjaśnienie: Linia łącząca (izoterma równowagi) jest pozioma i poprowadzona przez obszar dwufazowy. Łączy ona punkt na krzywej wrzenia, reprezentujący skład fazy ciekłej, z punktem na krzywej punktu rosy, reprezentującym skład fazy parowej. Umożliwia to odczytanie składów fazy ciekłej i parowej, które współistnieją w równowadze w tej samej temperaturze. Opcja 0 jest nieprawidłowa, ponieważ linia łącząca jest pozioma i służy do odczytywania składów równowagowych, a nie do określania azeotropów w ten sposób. Opcja 2 opisuje funkcję krzywych wrzenia i punktu rosy, które oddzielają obszary fazowe, ale nie jest to definicja linii łączącej. Opcja 3 jest nieprawidłowa, ponieważ krzywe wrzenia i punktu rosy zbiegają się w punktach odpowiadających temperaturom wrzenia czystych składników, ale sama linia łącząca nie jest taką krzywą.

Pytanie 3: Azeotrop jest mieszaniną dwóch lub więcej składników, a nie czystą substancją chemiczną.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Azeotrop to mieszanina o stałym składzie wrząca w stałej temperaturze, ale nadal jest to mieszanina dwóch lub więcej składników, a nie czysta substancja chemiczna.

Pytanie 4: Linie łączące na diagramie fazowym temperatura-skład często są pionowe (izosteryczne).

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Linie łączące na diagramie fazowym temperatura-skład zawsze są poziome (izotermiczne) i łączą skład cieczy ze składem pary przy tej samej temperaturze. Nie należy ich mylić z liniami pionowymi (izosterycznymi).

Pytanie 5: Które z wymienionych aspektów są kluczowe, aby uniknąć błędu niewłaściwego odczytywania osi na diagramie fazowym temperatura-skład?

A. Upewnienie się, która oś reprezentuje skład, a która temperaturę.

B. Sprawdzenie, jakie są jednostki użyte na każdej z osi.

C. Zrozumienie, że azeotrop to czysta substancja.

D. Rozróżnienie składu ogólnego od składu fazowego.

Wyjaśnienie: Materiał źródłowy w sekcji 'Najczęstsze błędy i nieporozumienia' wskazuje, że aby uniknąć niewłaściwego odczytywania osi, 'Zawsze należy upewnić się, która oś reprezentuje skład (zazwyczaj ułamek molowy jednego ze składników), a która temperaturę, oraz jakie są jednostki'. Opcja 0 i 1 bezpośrednio odzwierciedlają te wskazówki. Opcja 2 jest błędem w interpretacji azeotropu, a opcja 3 odnosi się do innego powszechnego błędu, nie związanego bezpośrednio z odczytywaniem osi.