Berechnung von Phasengleichgewichten (Grundlagen und Fortschritte der Ingenieurwissenschaften) (German Edition)
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In unserem täglichen Leben spielt die übertragung von Substanzen von einer Stoffmischung in eine andere eine große Rolle. Ein wichti­ ges Beispiel ist die Atmung: In unseren Lungen wird Sauerstoff aus der Luft in das Blut übertragen, und gleichzeitig wandert Kohlendio­ xid aus dem Blut in die Luft. Diese Vorgänge geschehen, weil beim Zusammenbringen zweier Phasen diese ihre Bestandteile austauschen bis die Zusammensetzungen in den Phasen konstante Werte erreicht haben. Das Stoffsystem hat dann einen Gleichgewichtszustand erreicht, der Phasengleichgewicht genannt wird. Gleichgewichtsbe­ stimmte Trennverfahren, wie die Destillation, Extraktion oder Absorb­ tion basieren auf der Tatsache, daß sich häufig die Zusammensetzun­ gen der im Gleichgewicht befindlichen Phasen deutlich voneinander unterscheiden. Obwohl sich bei diesen Trennverfahren das Phasen­ gleichgewicht nicht immer vollständig einstellt, arbeiten die Prozesse doch in der Nähe des Gleichgewichtszustandes. Die genaue Kenntnis der für ein Trennverfahren relevanten Phasengleichgewichte ist für die Prozeßauslegung, z. B. die Dimensionierung von Trennapparaten, von besonderer Bedeutung. Phasengleichgewichte lassen sich mit Hilfe von thermodynamischen Beziehungen berechnen, wenn die Dichten bzw. die molaren Volumina der im Gleichgewicht stehenden Phasen als Funktionen der Tempera­ tur, des Druckes und der Zusammensetzung bekannt sind. Zustands­ gleichWlgen beschreiben gerade diese gesuchten Zusammenhänge. Die Verwendung von Zustandsgleichungen zur Beschreibung aller im Gleichgewicht befindlichen Phasen, stellt eine bedeutende Verein­ fachung der Gleichgewichtsberechnung im Vergleich zu anderen Methoden dar. Auf einfache Weise können auch die Dichte und abge­ leitete Größen, wie Enthalpie und Entropie, berechnet werden.

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