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”形差壓計連接，差壓計的開口端和燒瓶活塞都是開口的，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，差壓計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，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，壓力

2、會按照一定的函數(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，對于熔化過程，(除了少數(shù)物質(zhì))，然而，因為Vm=Vm(l) Vm(s) 0，熔點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。這個方程叫做克勞修斯-克拉佩龍方程，簡稱克-克方程。以液-氣平衡為例，假設(shè)蒸發(fā)焓與溫度無關(guān)，可以得到：

3、的不定積分。如果ln(p/p)相對于1/T作圖，則可得到一條直線，該直線的斜率m可由實驗數(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，可以近似滿足。在精確計算時，蒸發(fā)焓的溫度表達式應(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

4、隨壓力增加。熔點隨壓力增加。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時為327千帕，在20時為1230千帕，液體苯的蒸汽壓在20時為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時的飽和蒸氣壓為：計算結(jié)果表