2.2-2.3+克勞修斯-克拉貝龍方程.ppt

1、單組分體系相平衡熱力學(xué)的克拉貝龍方程利用第二定律的原理，解決了純物質(zhì)處于兩相平衡時(shí)體系溫度與壓力的關(guān)系。裝有不同溫度丙酮的燒瓶與“U”形差壓計(jì)連接，差壓計(jì)的開(kāi)口端和燒瓶活塞都是開(kāi)口的，水銀柱的高度相等(左)。然后關(guān)閉活塞，用熱水浴加熱丙酮。丙酮的蒸氣壓隨著溫度的升高而增加。當(dāng)丙酮的溫度不變時(shí)，差壓計(jì)中兩管之間的水銀柱差也是穩(wěn)定的，即丙酮在此溫度下的飽和蒸氣壓。1.克萊佩龍方程，當(dāng)純物質(zhì)在一定溫度和壓力下處于兩相平衡時(shí)，我們可以看到純物質(zhì)B*在兩相中的摩爾吉布斯函數(shù)必須相等。即GM *(t，p)GM *(t，p)，GM *(t，p) dgm *(GM *(t，p)dgm *(溫度稍有變化時(shí)，壓力

2、會(huì)按照一定的函數(shù)關(guān)系發(fā)生變化，并在t dt和p DP下保持平衡，顯然dgm根據(jù)熱力學(xué)基本方程dG=-SdT Vdp，-sm *(dtvm)*(DP=-sm *(dtvm)*(DP)，氣液平衡， 克萊佩龍方程適用于凝聚相(固-液，固-固)之間的平衡，對(duì)于熔化過(guò)程，(除了少數(shù)物質(zhì))，然而，因?yàn)閂m=Vm(l) Vm(s) 0，熔點(diǎn)幾乎不受外部壓力的影響。 上述公式稱為克拉貝龍方程，它表示相平衡壓力隨溫度的變化率，適用于純物質(zhì)的任何兩相平衡。2.克勞修斯-克萊佩龍方程，適用于液-氣(或固-氣)平衡。這個(gè)方程叫做克勞修斯-克拉佩龍方程，簡(jiǎn)稱克-克方程。以液-氣平衡為例，假設(shè)蒸發(fā)焓與溫度無(wú)關(guān)，可以得到：

3、的不定積分。如果ln(p/p)相對(duì)于1/T作圖，則可得到一條直線，該直線的斜率m可由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，并可得到液體的蒸發(fā)焓?？?克方程的定積分公式是：上述積分公式是基于蒸發(fā)熱不隨溫度變化的假設(shè)，當(dāng)溫度區(qū)間不太大時(shí)，可以近似滿足。在精確計(jì)算時(shí)，蒸發(fā)焓的溫度表達(dá)式應(yīng)代入積分。3-15克拉庇隆方程的應(yīng)用條件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；克勞修斯-克萊佩龍方程的應(yīng)用條件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，純物質(zhì)的任何兩相平衡，純物質(zhì)的氣-液平衡或氣-固平衡，3-7下列陳述是正確的：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。沸點(diǎn)

4、隨壓力增加。熔點(diǎn)隨壓力增加。升華溫度隨壓力增加。蒸汽壓隨溫度增加。已知固體苯的蒸汽壓在0時(shí)為327千帕，在20時(shí)為1230千帕，液體苯的蒸汽壓在20時(shí)為1002千帕。(2)苯的摩爾升華焓；(3)苯的摩爾熔化焓，(3)subhm=fushm VAP hm fushm=subhm VAP hm=(44123417)kjmol _ 1=995 kjmol _ 1，正交硫和單斜硫在晶體轉(zhuǎn)變溫度附近的蒸汽壓公式分別為：(2)硫晶體在轉(zhuǎn)變點(diǎn)的轉(zhuǎn)變焓，升華焓subHm(斜方)=2.303 8.314 5267 Jmol1升華焓subHm(單斜方)=2.303 8.314 5082 Jmol1，因此，從斜方硫到單斜方硫的晶體轉(zhuǎn)變焓為trsHm=subHm(斜方)subHm(單斜方)=2.3038.314 (52675082) jmol1(2)判斷CO2 (l)在100kpa以下是否能穩(wěn)定存在。(1)液態(tài)和固態(tài)CO2在200 K時(shí)的飽和蒸氣壓為：計(jì)算結(jié)果表