Введение

Давление насыщенного пара является одной из важнейших термодинамических характеристик химических элементов и их соединений. Определение давления насыщенного пара вещества получило широкое распространение при проведении физико-химических [1], токсикологических и экотоксикологических, а также медицинских [2] исследованиях, и особенно при расчете распространения вещества в пространстве. Величины давлений пара важны также для электро- и радиопромышленности, вакуумной металлургии и рядя других областей науки и техники.

Насыщенный пар – пар находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью или твердым телом того же состава. Давление пара над жидкостью или твердым телом определяется их природой и температурой, что было доказано экспериментально Герцем в его работе «К испарению жидкости, в частности ртути, в вакууме» [3]. Когда внешнее давление падает ниже давления насыщенного пара, происходит кипение жидкости (или возгонка твердого тела), когда оно выше – напротив, конденсация или десублимация. Соответственно, измерение величины давления насыщенного пара необходимо для расчета теплот сублимации и испарения.  Определение давлений паров металлов и их соединений в широком интервале температур имеет важное значение для теоретического обоснования и установления оптимальных условий протекания ряда металлургических процессов, основанных на явлениях испарения, возгонки и конденсации. К подобным процессам относятся дистилляционные и ректификационные способы получения металлов, металлотермии в вакууме, процессы хлорирующего обжига и др. Кроме того, явления испарения и возгонки имеют место при вакуумной плавке и вакуумной обработке металлов и при получении металлов при помощи транспортных реакций. Наряду с определением давления паров большое теоретическое и прикладное значение имеет измерение скоростей испарения и возгонки металлов и их соединений. Измерение давления пара является также одним из методов определения активностей компонентов в реальных растворах, в частности в металлургических расплавах.

Целью курсовой работы является разработка проекта исследовательской установки по определению давления пара методом Кнудсена в интервале температур от 20 до 1100 °С.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение современных методик определения давления включающих в себя метод эффузии Кнудсена;

- выбор наиболее оптимальной методики определения давления насыщенного пара;