Poynting-Faktor

Erweiterte Suche

Der Poynting-Faktor $ \Pi_{0i} $ (auch: Poynting-Korrektur) bezeichnet eine Größe aus der chemischen Thermodynamik und kann als Druckkorrektur des Standardzustands auf den Druck der Mischung verstanden werden. [1]

Fugazität der flüssigen Phase

Die Fugazität $ f_{0i}^L $ eines reinen, realen Stoffes i in der Flüssigphase ergibt sich zu:[2]


$ f_{0i}^L = \varphi_{0i}^{LV} P_{0i}^{LV} \Pi_{0i} $


mit
$ \varphi_{0i}^{LV} $: Fugazitätskoeffizient der reinen Flüssigphase bestehend aus Stoff i bezogen auf den Dampfdruck
$ P_{0i}^{LV} $: Dampfdruck des reinen Stoffes i.


Damit lässt sich über das Isofugazitätskriterium, der Gleichsetzung der Fugazität einer Komponenten in der Gasphase mit ihrer Fugazität in der Flüssigphase, eine Phasengleichgewichtsbeziehung aufstellen, die für jede Komponente eines im Phasengleichgewicht stehenden Systems erfüllt sein muss:


$ y_i P \varphi_{i} = x_i \gamma_i \varphi_{0i}^{LV} P_{0i}^{LV} \Pi_{0i} $


mit
$ y_i $: Molenbruch der Komponente i in der Gasphase
P: Systemdruck
$ \varphi_i $: Fugazitätskoeffizient der Komponente i in der Gasphase
$ x_i $: Molenbruch der Komponente i in der Flüssigphase
$ \gamma_i $: Aktivitätskoeffizient der Komponente i

Definition des Poynting-Faktors

Der Poynting-Faktor ergibt sich als folgender Exponentialterm [1]:


$ \Pi_{0i} = \exp\left( \frac {1} {R T} \int_{P_{0i}^{LV}}^P v_{0i}^L dp\right) $
mit
$ v_{0i}^L $: molares Volumen des reinen Stoffes i in der Flüssigphase
R: Universelle Gaskonstante
T: Temperatur

Bei hinreichender Entfernung vom kritischen Punkt lässt sich die Gleichung wie folgt schreiben:


$ \Pi_{0i} = \exp\left( \frac {v_{0i}^L (P - P_{0i}^{LV})} {R T}\right) $


Eine Faustregel besagt, dass die Poynting-Korrektur vernachlässigt werden kann, wenn die Differenz zwischen Systemdruck und Dampfdruck kleiner als 10 bar ist.

Poynting-Faktor für die feste Phase

Analog zur flüssigen Phase lässt sich auch ein Poynting-Faktor für die feste Phase definieren. Dieser berücksichtigt den Einfluss auf die Fugazität der Komponente im Feststoff infolge der Abweichung des Systemdrucks vom Sättigungsdruck.[3]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Dorothea Lüdecke, Christa Lüdecke: Thermodynamik: Physikalisch-chemische Grundlagen der thermischen Verfahrenstechnik, 2000, ISBN 3-540-66805-5.
  2. John M. Prausnitz, Rüdiger N. Lichtenthaler, Edmundo Gomes de Azevedo: Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria - Third Edition, New Jersey, 1999, ISBN 0-13-977745-8.
  3. Ralf Dohrn: Berechnung von Phasengleichgewichten, Braunschweig/Wiesbaden, 1994, ISBN 3-528-06587-7.

Diese Artikel könnten dir auch gefallen

Die letzten News aus den Naturwissenschaften

23.07.2021
Quantenphysik - Biophysik
Topologie in der Biologie
Ein aus Quantensystemen bekanntes Phänomen wurde nun auch im Zusammenhang mit biologischen Systemen beschrieben: In einer neuen Studie zeigen Forscher dass der Begriff des topologischen Schutzes auch für biochemische Netzwerke gelten kann.
22.07.2021
Galaxien
Nadel im Heuhaufen: Planetarische Nebel in entfernten Galaxien
Mit Daten des Instruments MUSE gelang Forschern die Detektion von extrem lichtschwachen planetarischen Nebeln in weit entfernten Galaxien.
21.07.2021
Sonnensysteme - Sterne
Langperiodische Schwingungen der Sonne entdeckt
Ein Forschungsteam hat globale Schwingungen der Sonne mit sehr langen Perioden, vergleichbar mit der 27-tägigen Rotationsperiode der Sonne, entdeckt.
20.07.2021
Festkörperphysik - Thermodynamik
Ein Stoff, zwei Flüssigkeiten: Wasser
Wasser verdankt seine besonderen Eigenschaften möglicherweise der Tatsache, dass es aus zwei verschiedenen Flüssigkeiten besteht.
19.07.2021
Galaxien - Schwarze_Löcher
Ins dunkle Herz von Centaurus A
Ein internationales Forscherteam hat das Herz der nahegelegenen Radiogalaxie Centaurus A in vorher nicht erreichter Genauigkeit abgebildet.
14.07.2021
Exoplaneten
Ein möglicher neuer Indikator für die Entstehung von Exoplaneten
Ein internationales Team von Astronomen hat als erstes weltweit Isotope in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen.
13.07.2021
Supernovae
Auf dem Weg zur Supernova – tränenförmiges Sternsystem offenbart sein Schicksal
Astronomen ist die seltene Sichtung zweier Sterne gelungen, die spiralförmig ihrem Ende zusteuern, indem sie die verräterischen Zeichen eines tränenförmigen Sterns bemerkten.
08.07.2021
Festkörperphysik - Quantenphysik
Quantenteilchen: Gezogen und gequetscht
Seit kurzem ist es im Labor möglich, die Bewegung schwebender Nanoteilchen in den quantenmechanischen Grundzustand zu versetzen.
01.07.2021
Festkörperphysik - Teilchenphysik
Ein Kristall aus Elektronen
Forschenden der ETH Zürich ist die Beobachtung eines Kristalls gelungen, der nur aus Elektronen besteht.
29.06.2021
Planeten
Neue Erkenntnisse zur Entstehung des chaotischen Terrains auf dem Mars
Gebiete wie diese gibt es auf der Erde nicht: Sie sind durchzogen von Kratern, Rissen, Kämmen, Tälern, großen und kleinen eckigen Blöcken.