《工科化学第二版课件教学课件 ppt 作者 江棂 主编 张晓梅 张群正 刘向荣 李侃社 副主编 材料05第三学期05材料10章3 4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工科化学第二版课件教学课件 ppt 作者 江棂 主编 张晓梅 张群正 刘向荣 李侃社 副主编 材料05第三学期05材料10章3 4（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/7/10,1,第十章 第三节 克拉贝龙克劳修斯方程 以下复习P142第八节 热力学基本方程 一、热力学基本方程 推导 对不作非体积功，发生可逆过程的系统 dU=Q-psurrdV+ W= Q-pdV 代热二律dS(Q/T)入，得 代入 式 dG=dH-TdS-SdT V=(G/p)T；-S=(G/T)p,2019/7/10,2,二、化学势判据 化学势的重要作用之一是判断组成可变的封闭系统或敞开系统所发生的热力学过程的方向和限度 由于过程大多在定温定压下进行，故上式变为 0自发过程 0平衡态或可逆过程 0不可能发生 （一）相平衡条件 两相平衡的条件是：物质B在两相中的化学势相等。多相平
2、衡的条件是物质B在含有该物质的任意两相中化学势都相等,2019/7/10,3,第十章 第三节 克拉贝龙克劳修斯方程 一、克拉贝龙 (Clapeyron)方程 单组分两相平衡时压力与温度的关系 推导 单组分A在温度T，压力p下，、两相达到平衡 温度由T变到T+dT，压力相应变为p+dp，建立新的平衡,2019/7/10,4,定温、定压、非体积功为零时，可逆相变G1=G2=0 由单组分均相系统的基本方程 可得 有 移项合并 整理得 是A由相转移到相系统摩尔熵变和摩尔体积变化 因可逆相变的熵变等于过程的热温熵，即 得,2019/7/10,5,讨论 上两式皆称为克拉贝龙方程，适用于单组分系统任意两相之
3、间的平衡 例： 液气 固气 固液 式中，vapHm、subHm、fusHm 分别是纯物质的摩尔蒸发焓、摩尔升华焓和摩尔熔化焓,2019/7/10,6,二、克拉贝龙克劳修斯方程 若单组分两相平衡系统中有一相为气相，且服从理想气体状态方程，则克拉贝龙方程可变为新的形式，称克拉贝龙克劳修斯方程 推导 以液气平衡为例 克拉贝龙方程 其中 代入克拉贝龙方程得 或 即为克拉贝龙克劳修斯方程。简称克克方程,2019/7/10,7,讨论 将克克方程分离变量并积分，可得其积分形式 若vapHm可视为常量，不定积分，变为 意义 以ln(p/p)与1T/T作图，得一直线，斜率为 由此可求vapHm 在T1T2范围内
4、定积分，得 意义 T1、T2、p1、p2和vapHm五个变量中，知4个，余1可求 对固气平衡，有,2019/7/10,8,三、方程的应用 （一）解释单组分相图的两相平衡线 由克拉贝龙方程知，若 ，则 ，曲线的斜率大于零，若 ，则 ，曲线的斜率小于零 对于水的相图 气化线的 ，斜率0 升华线的 ，斜率0 熔化线的 ，斜率0,2019/7/10,9,（二）解释三相点的温度和压力 取任意两条线的克拉贝龙方程联立，即可求出三相点的T和p 例10.2 已知固态氨和液态氨的饱和蒸汽压与温度的关系为 试求氨的三相点的温度和压力 解：将以上两个关系式联立，解二元一次方程组求解即可 求解结果为：T= 195.2
5、K；p=5.93103Pa,2019/7/10,10,（三）计算两相平衡系统中压力p与T的对应值 例10.3 已知水在101325Pa下，沸点为100，摩尔蒸发焓为40.64kJmol-1，计算在高原地区压力为70 kPa时，水的沸点 由克拉贝龙克劳修斯方程方程 将p1=101325Pa，p2 =74kPa，T1=373K，vapHm = 40.64kJmol-1代入上式 解得 T2 =351.65K=78.5，低于水在常压下的沸点 思考题 P288 2，作业 290 20，21 2006年9月7日34到此止,2019/7/10,11,思考题 由克氏方程证明，为何（1）OA线的斜率为负，（2）O点处OB斜率大于OC斜率,
