Eşit olmayan büyüklükte moleküllerden oluşan ikili gaz-sıvı karışımların yoğunluk-yoğunluk düzleminde global faz diyagramları
Global phase diagrams in density-density plane for unequal size molecules in a binary gas-liquid mixture
Yazar: İDRİS YASİN ŞEKER
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA GENÇASLAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Global faz kavramı, gaz-sıvı karışımların hem teorik hem de deneysel incelemeleri için çok değerli bilgiler sağlar. Bu tür çalışmalar, faz diyagramının karakter değişimini ilgilendiren başlıca faz geçiş mekanizmasına ışık tutar. Eğer bir karışımın kritik çizgileri ve global faz diyagramı ile ilgilenilirse sistemin durumum denklemine ihtiyaç vardır. Bu tezde, eşit olmayan büyüklükte moleküllerden oluşan ikili gaz-sıvı karışımların kritik çizgileri ve global faz davranışlarını van Laar noktası ve civarında, modife edilmiş van der Waals durum denklemini kullanarak sergiledik ki bu denklem, polimer karışımları için modife edilmiş Tompa modeli ile eşit büyüklükte moleküllerden oluşan ikili gaz-sıvı karışımları için van der Waals modelinin bir kombinasyonudur. Kritik çizgiler, bileşen 1 ve bileşen 2 moleküllerinin yoğunluklarının bir fonksiyonu olarak hesaplandı ve bu yüzden faz diyagramları yoğunluk-yoğunluk düzleminde sunuldu ve tartıştık. Ayrıca kritik çizgilerin, van Laar noktası ve civarında birbirine bağlanış biçimleri Scoot ve van Konynenburg ikili gaz-sıvı faz diyagram sınıflandırmasına göre tartışıldı. Buna göre çizimlerimizin, tip IV üzerinden tip II-III; van Laar noktası üzerinden tip II-III ve tip III-II; tip III üzerinden tip IV-II faz geçişi sergiledikleri görülmüştür. Ayrıca, van Laar noktası üzeriden ters tip III-II; ters tip III üzerinden ters IV-II faz geçişi sergilediği bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Global faz diyagramları, İkili gaz-sıvı karışımları, Kritik çizgiler

Abstract:
The concept of a global phase diagram has proved very valuable in both theoretical and experimental studies of gas-liquid mixtures. This type of work sheds light on the essential transition mechanism involved in the change of character of phase diagram. If one interested in the critical lines and global phase diagrams of a mixture, an equation of state of the system is needed. In this thesis, we present the global phase diagrams for an unequal size of molecules in a binary gas-liquid mixture around the van Laar point by using a modified van der Waals equation of state, i.e, the combination of the modified Tompa model for polymer mixtures and the van der Waals equation of state for equal size molecules in binary gas-liquid mixtures. We calculate the critical lines as a function of the density of component 1 molecules and the density of component 2 molecules; hence the phase diagrams are presented and discussed in the density-density plane. We also discuss the connectivity of critical lines at the van Laar point and its vicinity according to the Scott and van Konynenburg binary gas-liquid classifications. We found that our plots show a phase transition from type II to type III through type IV, from type II to type III through van Laar point, from type III to type II by means of van Laar point, from type IV to type II through type III. It also found that the transition from inverse type III to inverse type II through van Laar point, and from inverse type IV to type II through inverse type III phase behavior.

Keywords: Global phase diagrams, Binary gas-liquid mixtures, Critical lines