溶液热力学基础
热力学基础、动力学基础、化学平衡知识要点
热力学基础、动力学基础、化学平衡知识要点—大众化学补充一、热力学基础(研究化学反映方向、程度(进行的可能性),反映涉及的能量) 对于化学反映:其中B ν为物质B 的化学计量数。
反映物的化学计量数为负,产物的化学计量数位正。
反映进度: 单位为mol.反映进度必需对应的化学计量方程式。
热和功1.2.1热---系统与环境之间由于存在温差而传递的能量。
系统吸热:Q >0; 系统放热:Q <0。
功---系统与环境之间除热之外以其它形式传递的能量;系统对环境做功,W <0(失功);环境对系统做功,W >0(得功)。
功的分类:体积功(膨胀功)、非体积功(如表面功、电功)。
1.2.2热力学第必然律: 焓: 1.3.1反映的标准摩尔焓变:r △,一个反映的焓变必需对应的化学计量方程式。
标准状态:气体:T ,p =100kPa ;液、固体:T ,1个大气压下,纯物质;溶液:溶质B ,b B =1mol·kg -1,,C B =1mol·L -1,1.3.2 f H △(B,相态,T ),单位是kJ·mol -1:在温度T 下,由参考状态单质生成物质B(νB =+1)的标准摩尔焓变,称为物质B 的标准摩尔生成焓。
参考态单质的标准摩尔生成焓为零。
1.3.3 c △相态,T ),单位是kJ·mol -1:在温度T 下, 物质B (νB = -1)完全氧化成指定产物时的标准摩尔焓变,称为物质B 的标准摩尔燃烧焓。
燃烧产物和O2的标准摩尔燃烧焓均为零。
1.3.4 Hess 盖斯定律:化学反映无论是一步完成仍是分几步完成,其反映焓变老是相同的对于化学反映:a A + b B → y Y + z Zr △T ) = ∑νBf H △:焓变=生成物的生成焓之和—反映物的生成焓之和;r △T ) =- ∑νB焓变=反映物的燃烧焓之和—生成物的燃烧焓之和; 自发转变:在没有外界(即没有非体积功)作用下,系统自身发生转变的进程。
工程热力学第13讲-第7章-2理想溶液、相平衡基础
若溶液中有A, B 同时存在,平衡时,
pB (T ) RT ln p
l B g B
B
在上两式中消去
B
则得
pB (T , p ) RT ln * pB
过程装备与控制工程专业
工程热力学
第十三讲
山东大学机械工程学院 过程装备与控制工程研究所
本讲内容
7-2 溶液热力学
1 理想溶液 2 逸度和活度
7-3 相平衡基础
3 汽液相平衡 4 汽液平衡相图 5 汽液相平衡关系
6 汽液相平衡关系的应用
学习要求
1 掌握逸度、逸度系数、活度、活度系数、理想溶液、非 理想溶液、汽液相平衡等基本概念。 2 3 掌握理想溶液有关定律和相图的应用。 掌握低压汽液相平衡的计算。
V B ,m V m ( B )
(2)
mixV n BV B , m n BV m ( B ) 0
B B
mix S 0 定温定组成条件下:
* B (T , p ) B * B (T , p ) RT ln x B R ln x B T p ,n T p , n T p ,n
4
了解中、高压汽液相平衡的计算。
1.理想溶液
理想溶液的引入
理想溶液,顾名思义,就是理想化的溶液,是实际不存在的 溶液。 科学研究的前提往往是要首先建立一个理想化的模型,这个 模型是从各种实际现象中抽出来的,求其共性,舍其差异。 这就大大简化了科研中的困难,从而建立一套思想体系,在 具体应用中加以修正,就可以用于实际体系。
理想溶液的名词解释
理想溶液的名词解释溶液,这是我们在日常生活中经常听到的一个名词。
它是由溶质和溶剂组成的可均匀混合的物质体系。
不同溶质和溶剂的组合可以产生不同的溶液。
在化学研究中,理想溶液是一个重要的概念,它描述了一种完美的、理论上的溶液状态。
理想溶液是指溶质与溶剂之间相互作用力非常弱,可以近似看作无相互作用的溶液。
在理想溶液中,溶质与溶剂之间的相互作用力可以忽略不计,因此溶质与溶剂的分子之间几乎没有空间上的排斥或吸引力。
这种状态下,溶解的过程不会伴随着能量的吸收或释放。
理想溶液的特点之一是具有理想浓度效应。
理想浓度效应是指理想溶液的体积与溶质浓度之间的线性关系。
在理想溶液中,溶质的摩尔浓度越高,溶液的体积也越大。
这是因为溶质分子之间不存在排斥或吸引力,所以溶质分子占据的空间可以任意增加。
另一个理想溶液的特点是具有理想达尔顿定律。
理想达尔顿定律是指在理想溶液中,各组分的分压与其摩尔分数之间存在一种简单的线性关系。
这意味着在理想溶液中,各组分的分压与其存在的摩尔比例成正比。
理想溶液在研究中起着重要的作用。
它们是许多热力学和动力学方程的基础,也是理解溶液行为和性质的起点。
理想溶液的研究可以帮助我们了解溶质与溶剂之间的相互作用力对溶液性质的影响,以及溶质溶解过程中的热力学和动力学因素。
然而,在现实中,理想溶液往往是很难实现的。
因为溶质与溶剂之间总是会发生相互作用,这些相互作用导致了非理想溶液的出现。
非理想溶液中,溶质与溶剂之间存在着溶质-溶剂相互作用力,这些相互作用力会改变溶液的性质。
尽管如此,理想溶液的概念仍然具有重要意义。
它为我们提供了一个理论模型,使得我们可以更好地了解和描述溶液行为。
理想溶液的研究为化学和工程领域中的许多应用提供了基础,如溶液的浓度计算、反应速率的估计以及混合物的分离和纯化等。
总之,理想溶液是指溶质与溶剂之间相互作用力非常弱且可忽略不计的溶液状态。
它具有理想浓度效应和理想达尔顿定律的特点,并在研究中有着重要的作用。
化工热力学 课件 第4章-溶液热力学基础
⎧dGi = RTd ln fi (恒T ) ⎪ 定义 1 dGi = RTd ln fi (T 一定) (式A) fi ⎨ =1 ⎪lim ⎩ p →0 p
纯物质 混合物中组分的逸度
⎧dGi ⎪ ˆ (T 一定) (式B) 定义2 ⎨ dGi = RTd ln f i ⎪lim ⎩ p →0
T,p 保持不变 , 容易实现
定义偏摩尔性质:
规定在T,p,{n}≠i一定条件下,总容量性质(Mt)对于i组分摩 尔数(ni)的偏导数称为偏摩尔性质。
⎛ ∂M t ⎞ ⎛ ∂ ( nM ) ⎞ =⎜ Mi =⎜ ⎟ ⎟ ∂ ∂ n n i ⎠T , p ,n j [ i ] i ⎝ ⎝ ⎠T , p ,n j [ i ] ( M = V , U , H , S , A , G , cV , c p ...)
ˆ L = f L x γ (T , p, x , x ," , x ) f i i i i N 1 2
L ⎛ ⎞ p V s s i = pi ϕi xiγ i (T , p, x1 , x2 ," , xN ) exp ⎜ ∫ s dp ⎟ pi RT ⎝ ⎠
本章主要内容
4.1 均相敞开系统的热力学关系 4.2 偏摩尔性质 4.3 偏摩尔量与摩尔量间的关系 4.4 混合物中组分的逸度和逸度系数 4.5 理想溶液和理想稀溶液 4.6 活度系数定义及其标准态 4.7 混合过程性质变化 4.8 过量性质 4.9 活度系数模型
∑ ( x dM )
i
i T,p
=0
对于二元系统,在恒T、恒p下有
x1dM 1 + x2 dM 2 = 0
上式改写成:
dM 1 dM 2 = − x2 (1 − x2 ) dx2 dx2
冶金熔体和溶液的计算热力学
冶金熔体和溶液的计算热力学1.引言1.1 概述热力学是研究能量转化和传递的一门科学,它为我们理解和解释自然界中各种现象提供了重要的理论基础。
在冶金过程中,熔体和溶液是广泛存在的物质形态,其热力学性质对于工艺设计和优化至关重要。
熔体是指在高温条件下,物质变为液体状态的物质,而溶液则是指在液体中溶解的其他物质的混合物。
研究熔体和溶液的热力学性质,可以帮助我们理解冶金过程中物质与能量之间的相互作用,探索材料的性能和特性,从而实现冶金工艺的优化和控制。
1.2 目的本文旨在探讨熔体和溶液的热力学特性,以期为冶金工艺的研究和应用提供参考和指导。
具体目的包括以下几个方面:我们将介绍热力学的基本概念和原理,包括热力学系统、状态函数、热力学方程等。
通过深入理解热力学的基本知识,我们可以建立起对熔体和溶液热力学性质的全面认识。
我们将详细讨论熔体的热力学性质。
熔体的特点包括其高温状态、内部结构和相变行为等,这些特性对于冶金工艺的研究具有重要的影响。
我们将探讨熔体的热容、熵、热传导等重要性质,以及在不同温度和压力下的热力学行为。
通过研究熔体的热力学性质,我们可以了解材料在高温条件下的特性,为冶金工艺的设计和操作提供依据。
我们将研究溶液的热力学性质。
溶液是冶金过程中常见的物质形态,其热力学性质对于材料的分离、提纯以及合金化等工艺具有重要的影响。
我们将讨论溶液的热力学行为,包括溶解度、溶液的基本性质和热力学模型等方面。
通过研究溶液的热力学性质,我们可以探索不同物质之间的相互作用,优化溶液的配比和制备方法,为冶金工艺的发展和进步提供支持。
综上所述,通过对熔体和溶液的热力学性质进行研究和分析,我们可以更好地理解材料的特性和行为,为冶金工艺的改进和创新提供理论依据和实践指导。
本文的研究结果将对各类冶金工程师、科研人员和学者具有重要的参考价值,也将为冶金行业的发展和应用做出贡献。
2.正文2.1 冶金熔体的热力学特性冶金熔体是在高温条件下形成的一种流动状态的金属或金属间化合物的混合物。
第二章、热力学基础
第二章、热力学基础杜勇2.1溶体相的热力学模型2.1.1二元系的摩尔吉布斯自由能2.1.2理想溶液2.1.3混合量2.1.4过剩量2.1.5描述替换溶液的经验方法2.1.6真实溶液2.1.7吉布斯-杜亥姆公式的应用2.1.8稀溶液的近似处理2.1.9两个热力学计算的练习2.2磁性对热力学性质的贡献2.3热力学性质的估算2.4稳定图及其在界面反应用中的应用2.51733到2010年热力学发展的里程碑简介2.6综合练习一:纯元素的热力学性质2.7综合练习二:磁性转变对热力学的贡献2.1溶液的热力学模型2.1.1二元系的摩尔吉布斯自由能图Gαm=x A o GαA+x B o GαB+RT(x A ln x A+x B ln x B)+ex Gαm(4)M Gαm=RT(x A ln x A+x B ln x B)+ex Gαm(5)Partial ideal entropy of mixing:M S i ideal=-R lnx iRT(x A ln x A+x B ln x B)⇒(吉布斯自由能的理想混合熵)A、B两种原子随机分布⇒混合熵-R(xln x A+x B ln x B)A问题一:怎样计算吉布斯自由能的理想混合熵?RT(x A ln x A+x B ln x B)?问题一:怎样计算吉布斯自由能的理想混合熵?RT(x A ln x A+x B ln x B)?答案:A、B两种原子随机分布⇒所有位置等价⇒替代固溶体随机分布的数量可以根据N A个A原子与N B个B原子的数量表述:W=N!/(N A!N B!)(6)根据玻尔兹曼公式,这种随机分布对熵的贡献如下:∆S/κ=ln W=ln N!-∑ln N i!≈N ln N-∑N i ln N i=N ln N–N∑(N i/N)ln N i=-N∑(N i/N)ln(N i/N)=-N∑x i ln x i∆G=-T∆S=N k T∑x i ln x i=RT∑x i ln x i(7) *ln N!=N ln N–N(stalin formula)(when N is very large)2.1溶液的热力学模型2.1.2理想溶液(I)假设随机混合(random mixing)(II)在不同种类原子之间没有特殊的相互作用(no particular interaction)理想溶液的吉布斯自由能与体积:Gαm=x A o GαA+x B o GαB+RT(x A ln x A+x B ln x B)(8) V m=x A o V A+x B o V B(9)问题二:请根据方程(8)推导出方程(9).RT(x A ln x A+x B ln x B)项对二元系的贡献:RT(x A ln x A+x B ln x B+x C ln x C)项对三元系的贡献:Fig.3通过混合熵确定的(a)二元、(b)三元系的摩尔吉布斯能曲线2.1溶液的热力学模型2.1.3热力学性质的混合量∙相的任意摩尔混合量都可用纯组元热力学性质的加权平均来表示Q m=x A o Q A+x B o Q B+M Q m(10) M Q m是任意摩尔混合量.∙偏混合量是相对于纯组元热力学性质的相对值.M Q A=Q A–o Q A(11) G i=o G i+RT ln x i+RT lnγiQ A=G i,o Q A=o Gi,M Q A=RT ln x i+RT lnγi∙对于理想溶液,混合体积M V m为02.1溶液的热力学模型2.1.4热力学性质的过剩量∙过剩量是相对于理想溶液而言:G m=x A o G A+x B o G B+RT(x A ln x A+x B ln x B)+ex G m(12)∙过剩量为实际溶液与理想溶液的热力学函数的差值∙过剩偏自由能,过剩偏熵,和过剩偏焓(混合焓):ex G j=ex G m+∂ex G m/∂x j-∑x i∂ex G m/∂x i(13) ex G i=G i-o G i+T M s i ideal(14) ex S i=S i-o S i-M s i ideal(15) ex H i=H i-o H i=M H i(16) M s i ideal=-Rlnx i(partial ideal entropy of mixing)M H i ideal=0:(partial ideal enthalpy of mixing)2.1溶液的热力学模型2.1.5描述替换溶液的经验方法∙过剩吉布斯自由能:实际溶液与理想溶液吉布斯自由能的差ex G m=x A x B I 纯组元时为零∙ex G m通常由Redlich-Kister公式表示:I=0L+(x A-x B)⨯1L+(x A-x B)2⨯2L+ (17)∙I的物理意义:两个组元间的相互作用.∙I=0:理想溶液;I=恒量(不随成分、温度变化):规则溶液参数(regular solution parameter);1L:亚规则溶液参数(sub-regular solution parameter);2L:亚亚规则溶液参数(sub-sub-regular solution parameter);2.1溶液的热力学模型2.1.5描述替换溶液的经验方法ex G m=x A x B(0L+(x A-x B)⨯1L+(x A-x B)2⨯2L)Fig.4Properties of Redlich-Kister termsm A B A B A Bi L=a i+b i TFig.1具有反常溶解度间隙的Fe-Zn相图m A B A B A Bi L=h i⨯exp(-T/s i)G.Kaptay,CALPHAD,28,115-124(2004)Fig.2无反常溶解度间隙的Fe-Zn相图2.1.6实际溶液Fig.5三种不同相互作用参数的二元系规则溶液模型.2.1.7吉布斯-杜亥姆关系的应用∙T和P为常量时,吉布斯-杜亥姆关系归结为:∑x i d lna i=0(20)∑x i d lnf i=0(21)问题四:怎样由方程(20)得出方程(21)?∙在二元系中,吉布斯-杜亥姆关系采用下面的公式:x A dln a A+x B dln a B=0(22)∙吉布斯-杜亥姆关系的重要性:♠在二元系中,一个组元的活度可以由另一个已测的组元活度计算出。
第2章 溶液热力学及电位-pH图绘制
E-pH图在湿法治金中的应用范围;
•
E-pH图广泛应用于物理化学、湿法冶金、地球化学等领域。
一、概念及作用 在给定的温度和组分活度(气相分压)下,描述反应过程 电位与pH的关系图。 E-pH图可以表明反应自动进行的条件,指出物质在水溶 液中稳定存在的的区域和范围,为湿法冶金的浸出、净化、 电解等过程提供热力学依据。 二、E-pH图的绘制方法和分析 1.确定体系中可能发生的各类反应,并写出其平衡方程式 0 0 2.根据有关热力学数据,求算 GT 、 A / B 3.求算各反应的电极电位及pH的计算公式;
E-pH图可用来描述湿法冶金过程的热力学条件,或者说描述物质在水溶液中
的稳定性与溶液的电势和pH值的关系(当组分浓度、温度和压力等条件一定 时);
•
E-pH图可用来确定反应自发进行的条件以及物质在水溶液中稳定存在的区域,
为浸出、分离、电解等过程提供依据;
• MeS–H2O系、Me–L–H2O系的φ–pH图以及高温E-pH图的出现大大扩展了
④ < - 0.733(V)
Zn2+能以Zn析出
3.有H+参加,也有电子得失的氧化还原反应
aA nH ze bB hH 2O
根据能斯特方程: G ZF 0 G298 RT ln Kc 得:
ZF b G B RT ln a n ZF ZF A H
2 2
0.0591PH 0.0295 lg PH
2
2. 在给定条件下,溶液中有电极电位比氢更正的氧化剂存 在。以下两反应亦属于有电子得失,也有H+参加的氧化 还原反应。(O2被还原)
O2 + 4H+ + 4e = 2H2O O2 + 2H2O + 4e = 4OH
冶金原理名词解释
冶金原理名词解释(总8页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除Mingcijieshi第一章 冶金溶液热力学基础—重点内容本章重要内容可概括为三大点:有溶液参与反应的θG Δ、G Δ、溶液中组分B 活度一、名词解释生铁 钢 工业纯铁 熟铁 提取冶金 理想溶液 稀溶液 正规溶液 偏摩尔量X B 化学势μB 活度 活度系数 无限稀活度系数r B 0 一级活度相互作用系数e i j 一级活度相互作用系数εi j标准溶解吉布斯自由能θB S G ∆ 溶液的超额函数生铁:钢:工业纯铁:熟铁:提取冶金:理想溶液:稀溶液:正规溶液是指混合焓不等于0,混合熵等于理想溶液混合熵的溶液称为正规溶液。
偏摩尔量X B 是指指在恒温、恒压、其它组分摩尔量保持不变条件下,溶液的广度性质X (G 、S 、H 、U 、V )对组分B 摩尔量的偏导值。
)(,,)/(B k n p T B B k n X X ≠∂∂=。
化学势μB 是指在恒温、恒压、其它组分摩尔量保持不变条件下,溶液的吉布斯能对组分B 摩尔量的偏导值。
)(,,)/(B k n p T B B B k n G G ≠∂∂==μ。
(P27) 活度是指实际溶液按拉乌尔定律或亨利定律修正的浓度。
活度系数是指实际溶液按拉乌尔定律或亨利定律修正的浓度时引入的系数。
无限稀活度系数r B 0是指稀溶液中溶质组分以纯物质为标准态下的活度系数。
无限稀活度系数r B 0大小意义*0BHB P K =γ是组元B在服从亨利定律浓度段内以纯物质i为标准态的活度系数是纯物质为标准态的活度与以假想纯物质为标准态的活度相互转换的转换系数是计算元素标准溶解吉布斯能的计算参数)100ln(0)(BA B B m S M M RT G ⋅=∆γθ 一级活度相互作用系数e i j 是指以假想1%溶液为标准态,稀溶液中溶质组分i 的活度系数的lg f i 对溶质组分j 的ωj (%)偏导值,即:0)/lg ((%)→∂∂=A j i j i f e ωω。
第六章溶液热力学基础9-20121218
认为H E 0, S E 0
则G TS
E
E
使用最广泛的Wilson方程和NRTL方程和 UNIQUAC方程都是在无热溶液基础获得的。
2
活度系数模型对应溶液理论 前期纯经验模型
后期溶液理论发展,较为严格的活度系数模型被提出
n n1 n2 12 n2 n n1 2 2 2 21 2 n n n n ln(x1 x2 12 ) n1 n 2 x1 x2 12 x2 x1 21
x1 x2 (1 12 ) x ( 21 1) ln(x1 x2 12 ) x1 x2 12 x2 x1 21
(ij ii ) ij exp vi RT vj
对多元溶液中任一组分的活度系数表达式为: m m xi ik ln k 1 ln x j kj m j 1 i 1 x j ij
j 1
Wilson方程:二元溶液是一个两参数方程
Kx2 ln(12 21 ) 1 12 1 x2 1 ( x2 21 x1 )( x1 12 x2 ) x2 21 x1 x1 12 x2
Wilson 2
对多元系,各组分的活度系数表达式为:
ln i ln
gE 0
当两者之一大于1而另一小于1时,则表明该溶液 的非理想性不十分显著。
ij 值可由二元交互作用能量参数值 (ij ii ) 确定
(ij ii ) 需要通过二元气-液平衡数据回归确定,其
值可为正值或负值
(ij ii )
受温度影响较小,在不太宽的温度范围 内可以视为常数
普通化学第四章 化学热力学基础
3.溶液中溶质的标准状态是指在标准压力下溶质的
质量摩尔浓度b =1 mol·kg-1的状态。 热力学 bθ =1 mol·kg-1。 化学计算中,近似处理,标准物质的量浓度cθ =1
mol·L-1 在热力学的有关计算中,状态函数变化需注明其状 态,即表明其处于标准状态还是处于非标准状态。
有物质交换 敞开系统
有能量交换
经典热力学不研究敞开系统
热力学的基本概念
(2)封闭系统(closed system) 系统与环境之间无物质交换,但有能量交换。
环境
无物质交换 封闭系统
有能量交换
经典热力学主要研究封闭系统
热力学的基本概念
(3)隔离系统(isolated system) 系统与环境之间既无物质交换,又无能量交换, 故又称为孤立系统。
△r Hmθ(1)= - 870.3kJ.mol-1
定压反应热,用符号Qp表示。
由热力学第一定律:△U = Qp + W
Qp = △U - W = △U + p△V
热化学
U、p、V都是状态函数,其组合也必为状态函数, U、p、V的组合定义为一新的状态函数——焓, 符号为H。
H ≡U + pV Qp = △H
不做非体积功的恒压过程,定压反应热等于化学 反应焓变。
这种被划定的研究对象称 为系统,也可称为体系。
环境(surroundings)
系统与环境
系统以外与系统密切相关、有相互作用
或影响的部分称为环境。
热力学的基本概念
系统的分类
根据系统与环境之间的关系,把系统分为三类: (1)敞开系统(open system)
溶液热力学
为xBVB∞ 0 的溶液中B的偏摩尔体积, 所对应µ的BΘ 状态为T, ,xB=1 p且Θ严格遵守pB=kxxB
的假想液体。上式还可写作
∫ µB
=
µ
Θ B
+
RT
ln
bB bΘ
+
p pΘ
VB∞
dp
或
∫ µB
=
µ
Θ B
+
RT
ln
cB cΘ
+
p pΘ
VB∞
dp
此二式中标准状态分别为 T , pΘ , bB = 1mol ⋅ kg −1 且严格遵守 pB = kb bB bΘ 的假想溶液
的溶液,其任意容量性质 Z 一般描述为
Z = f (T , p, n1, n2 ⋅⋅⋅, nk )
即容量性质用(k 十 2)个独立变量描述。而任意强度性质 Y 则一般描述为
Y = f (T , p, x1, x2 ⋅⋅⋅, xk−1 )
即强度性质用(k 十 1)个独立变量描述。
3.偏摩尔量 若Z代表均相系统的任意容量性质,则
=pຫໍສະໝຸດ ∗ AxB;
∏ ②凝点降低 ∆Tf = K f bB ;③沸点升高 ∆Tb = KbbB ;④渗透压
= cB RT 。其中下标 B
代表除溶剂外在溶液中存在的其他所有粒子。上述依数性(尤其是凝固点降低和渗透压)常被
用于测定物质的相对分子质量和样品的纯度。在生产中,大部分溶液反应的溶剂量很大,为
了处理问题方便,人们常近似地把这些溶液当作理想稀薄溶液对待。
强度因素。化学势判据不仅用于判断传质过程的方向,而且是处理平衡问题的依据。
5.气体的速度
逸度 f 用 f=γp 表示。其中逸度系数γ反映气体在热力学上对于理想气体的偏离程度,逸
初一化学常见的化学反应热力学与溶液总结
初一化学常见的化学反应热力学与溶液总结化学是我们在初中学习的一门重要科目,而在化学学习的过程中,我们不可避免地会接触到各种各样的化学反应以及涉及到的热力学与溶液相关知识。
下面,我将对初一化学中常见的化学反应热力学与溶液进行总结,以帮助同学们更好地理解与掌握这些知识。
一、化学反应热力学常识化学反应热力学是研究化学反应与能量转化关系的学科,它主要涉及到热、焓变化、熵变化以及自由能变化等内容。
1. 焓变化(ΔH):焓是热力学量,一般指体系在恒压下的能量变化。
当化学反应发生时,如果反应物释放热量,则焓变化为负值,表示反应放热;反之,如果吸收热量,则焓变化为正值,表示反应吸热。
2. 熵变化(ΔS):熵是衡量系统混乱程度的物理量,与反应物和生成物的粒子的自由度有关。
熵变化正值表示反应使体系变得更加混乱,负值则相反。
3. 自由能变化(ΔG):自由能是描述系统稳定性及反应方向的重要指标。
当自由能变化ΔG为负时,反应为自发反应,反之,为不自发反应。
二、常见的化学反应1. 酸碱中和反应:这是一类常见的化学反应,酸和碱在适当的条件下反应生成盐和水。
如HCl(盐酸)与NaOH(氢氧化钠)反应生成NaCl(氯化钠)和H2O(水)。
2. 氧化还原反应:氧化还原反应是指化学反应中电子的转移。
其中,氧化是指物质失去电子,而还原是指物质获得电子。
如2Na(钠)+Cl2(氯气)→ 2NaCl(氯化钠)。
3. 合成反应:合成反应是指将两种或多种物质结合成一种物质。
如2H2(氢气)+ O2(氧气)→ 2H2O(水)。
4. 分解反应:分解反应是指一种物质分解成两种或多种物质。
如2H2O2(过氧化氢)→ 2H2O(水)+ O2(氧气)。
三、溶液与溶解度1. 溶液:溶液是由溶剂和溶质组成的均匀混合物。
其中,溶剂是指溶解其他物质的物质,而溶质是指被溶解的物质。
2. 饱和溶液与溶解度:饱和溶液是指在一定温度和压力条件下溶剂所能溶解的最大量的溶质。
大学基础化学课后习题解答
大学基础化学课后习题解答第一章 溶液和胶体溶液第二章 化学热力学基础2-1 什么是状态函数?它有什么重要特点?2-2 什么叫热力学能、焓、熵和自由能?符号H 、S 、G 、∆H 、∆S 、∆G 、θf m H ∆、θc m H ∆、θf m G ∆、θr m H ∆、θm S 、θr m S ∆、θr m G ∆各代表什么意义? 2-3 什么是自由能判据?其应用条件是什么?2-4 判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)指定单质的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 皆为零。
(2)298.15K 时,反应 O 2(g) +S(g) = SO 2(g) 的θr m G ∆、θr m H ∆、θr m S ∆分别等于SO 2(g)的θf m G ∆、θf m H ∆、θm S 。
(3)θr m G ∆<0的反应必能自发进行。
2-5 298.15K 和标准状态下,HgO 在开口容器中加热分解,若吸热22.7kJ 可形成Hg (l )50.10g ,求该反应的θr m H ∆。
若在密闭的容器中反应,生成同样量的Hg (l )需吸热多少?解:HgO= Hg(l)+1/2O 2(g)θr m H ∆=22.7×200.6/50.1=90.89 kJ·mol -1 Qv=Qp-nRT=89.65 kJ·mol -1 2-6 随温度升高,反应(1):2M(s)+O 2(g) =2MO(s)和反应(2):2C(s) +O 2(g) =2CO(g)的摩尔吉布斯自由能升高的为 (1) ,降低的为 (2) ,因此,金属氧化物MO 被硫还原反应2MO(s)+ C(s) =M(s)+ CO(g)在高温条件下 正 向自发。
2-7 热力学第一定律说明热力学能变化与热和功的关系。
此关系只适用于:A.理想气体;B.封闭系统;C.孤立系统;D.敞开系统2-8 纯液体在其正常沸点时气化,该过程中增大的量是:A.蒸气压;B.汽化热;C.熵;D.吉布斯自由能2-9 在298K 时,反应N 2(g)+3H 2(g) = 2NH 3(g),θr m H ∆<0则标准状态下该反应A.任何温度下均自发进行;B.任何温度下均不能自发进行;C.高温自发;D.低温自发2-10 298K ,标准状态下,1.00g 金属镁在定压条件下完全燃烧生成MgO(s),放热24.7kJ 。
溶液比热容计算
溶液比热容计算溶液比热容是指单位质量溶液在温度变化下所吸收或释放的热量。
溶液比热容的计算对于研究热力学性质和控制化学反应过程非常重要。
本文将介绍溶液比热容的概念、计算方法以及一些实际应用。
一、溶液比热容的概念溶液比热容是指单位质量溶液在温度变化下所吸收或释放的热量。
它是描述溶液热力学性质的重要参数之一。
溶液比热容与溶液的组成、浓度、温度等因素有关。
二、溶液比热容的计算方法1. 混合法:根据溶液的混合过程来计算溶液的比热容。
假设有两种溶液A和B,其质量分别为mA和mB,初始温度分别为TA和TB,最终达到平衡态的温度为T。
根据能量守恒定律,可以得到以下公式:mATACAT + mBTBCT = (mA + mB)TCT其中,TA和TB为溶液A和B的初始温度,T为最终达到平衡态的温度,CA和CB为溶液A和B的比热容,mA和mB为溶液A和B的质量。
通过测量初始温度、最终平衡态温度和溶液质量,可以计算出溶液的比热容。
2. 加热法:根据溶液在加热过程中吸热量与温度变化的关系来计算溶液的比热容。
假设有质量为m的溶液,在加热过程中吸热量Q与温度变化ΔT之间存在以下关系:Q = mCΔT其中,C为溶液的比热容,ΔT为温度变化。
通过测量吸热量、温度变化和溶液质量,可以计算出溶液的比热容。
三、溶液比热容的实际应用溶液比热容的计算在实际中具有广泛的应用。
以下是一些例子:1. 热能储存:溶液可以作为热能的储存介质,通过计算溶液的比热容可以确定所需储存容器的大小和材料。
2. 温度控制:在化学反应过程中,溶液的比热容可以用来控制反应温度,从而影响反应速率和产物选择性。
3. 热力学性质研究:通过测量不同温度下溶液的比热容,可以研究溶液的热力学性质,如热容变化规律、热容与浓度的关系等。
4. 安全措施:在工业生产过程中,溶液的比热容可以用来评估溶液的热稳定性,从而制定相应的安全措施。
总结:溶液比热容的计算对于研究热力学性质和控制化学反应过程具有重要意义。
拉乌尔定律内容
拉乌尔定律的内容
拉乌尔定律是指在某一温度下,难挥发非电解质稀溶液的蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压乘以溶剂的摩尔分数。
该定律是物理化学的基本定律之一,广泛应用于蒸馏和吸收等过程的计算中,作为溶液热力学研究的基础,它对相平衡和溶液热力学函数的研究起指导作用,是法国人拉乌尔在1880年所提出的。
亨利定律是物理化学的基本定律之一.由英国的Henry(亨利)在1803年研究气体在液体中的溶解度规律时发现。
可表述为:在一定温度的密封容器内,气体的分压与该气体溶在溶液内的摩尔浓度成正比。
其公式为Pg=Hx式中:H 为Henry常数,x为气体摩尔分数溶解度,Pg为气体的分压。
H能够很好的表示气体的溶解量,但是Henry定律只适用于溶解度很小的体系,严格而言,Henry定律只是一种近似规律,不能用于压力较高的体系。
在这个意义上,Henry常数只是温度的函数,与压力无关。
扩展资料
拉乌尔定律最初是在研究不挥发性非电解质的稀薄溶液时总结出来的,后来发现,对于其他稀薄溶液中的溶剂也是正确的。
在任意满足xA→1的溶液中,溶剂分子所受的作用力几乎与纯溶剂中的分子相同。
所以,在一个溶液中,若其中某组分的分子所受的作用与纯态时相等,则该组分的蒸气压就服从拉乌尔定律。
在非电解质的稀溶液中,溶剂的蒸气压P,等于纯溶剂的蒸气压P0与该溶液中所含溶剂的克分子分数N0(溶剂克分子数与溶剂及溶质总克分子数的比数)的乘积:P=P0×N0。
第4章 热力学基础
绝热过程方程:
pV C1
TV
1
C2
C3
T p
1绝热过程
V T降低 p降低更多
p
A
C
V T不变 p降低
等温线、绝热线的斜率分别为:
B
O V
dp p V d V T dp p V dV Q
又因混合后的氮气与压强仍分别满足理想气 体状态方程,
由此得:
1 M1 p1 RT V1 +V2 M mol 1 1 M2 p RT 2 V1 +V2 M mol 2
两者相加即得混合气体的压强:
1 p V1 +V2
M1 M2 + M mol 1 M mol 2
RT
解:打开活塞后,原在第一个容器中的氮气向第二个容器中 扩散,氩气则向第一个容器中扩散,直到两种气体都在两容 器中均匀分布为止。达到平衡后,氮气的压强变为p1',氩气 的压强变为p2' ,混合气体的压强为p= p1' + p2' ;温度均为T 。在这个过程中,两种气体相互有能量交换,但由于容器是 绝热的,总体积未变,两种气体组成的系统与外界无能量交 换,总内能不变,所以
利用多方方程和状态方程:
dA PdV Rdt /(n 1)
已知
E1 +E2 =E1 +E2 0 M E1 Cv1 T T1 M mol1 M E2 Cv 2 T T2 M mol 2
代入式得:
M M Cv1 T T1 + Cv 2 T T2 = 0 M mol1 M mol 2
M1 M2 Cv1T1 + Cv2 T2 M mol1 M mol 2 T M1 M2 Cv1 + Cv2 M mol1 M mol 2
物理化学概念题
物理化学概念题第⼆章热⼒学基础概念题⼀、填空题1、⼀定量的N 2⽓在恒温下增⼤压⼒,则其吉布斯函数。
(填增⼤,不变,减⼩)2、物理量,,,,,,Q W U H V T p 属于状态函数的有;属于途径函数的有;状态函数中属于强度性质的有;属于容量性质的有。
3、对组成不变的均相封闭系统,TS p = ? ;对理想⽓体TS p = ? 。
4、在⼀个温度恒定为100℃,体积恒定的容器中,装有2mol,100kPa 的N 2(g)。
若向其中注⼊100℃的⽔0.2mol 并迅速达到平衡。
设⽔蒸⽓为理想⽓体,此过程:(1)()2S H O ? ;(2)()2G H O ? ;(3)2()A H O ? ;(4)()2G N ? 。
(填 > 0 ,< 0,=0或⽆法确定)5、1摩尔理想⽓体经恒温膨胀,恒容加热和恒压冷却三步完成⼀个循环回到始态,此过程吸热20.0kJ 。
则U ?=,H ?=,W =。
6、体积功的通⽤计算公式是W =;在可逆过程中,上式成为W =;在等压过程中,上式成为W =。
⼆、选择题1、⽔在可逆相变过程中:(1)0U ?=,0H ?=;(2)0T ?=,0p ?=;(3)0U ?=,0T ?=;(3)以上均不对。
2、理想⽓体,p m C 与,V m C 的关系为:(1),p m C =,V m C ;(2),p m C >,V m C ;(3),p m C <,V m C ;(4)⽆法⽐较。
3、液态⽔在100℃及101.325Pa 下汽化成⽔蒸⽓,则该过程的:(1)△H=0; (2) △S=0; (3) △A=0; (4) △G=0 。
4、理想⽓体从状态Ⅰ等温⾃由膨胀到状态Ⅱ,可⽤那个状态函数的变量来判断过程的⾃发性:(1)△G ;(2)△U; (3) △S;(4) △H 。
5、公式dG SdT Vdp =-+可适⽤下述那⼀过程:(1)在298K, 101.325kP 下⽔蒸⽓凝结成⽔的过程;(2)理想⽓体膨胀过程;(3)电解⽔制H 2(g)和O 2(g)的过程;(4) 在⼀定温度压⼒下,由()()223N g H g +合成()3NH g 的过程。
化工热力学--溶液热力学性质的计算
纯物质的热力学性质 混合物(气相、液相)的热力学性质
定组成的热力学性质 变组成的热力学性质
本章内容
定组成体系的热力学性质 变组成体系的热力学性质 逸度和逸度系数 理想溶液和标准态 均相液体混合时的性质变化(过量性质) 活度和活度系数 吉布斯—杜亥姆方程 小结 求算
温度、压力有变化
M M dT dP xi dM i 0 T P , x P T , x i
定组成气相混合物pVT 计算
真实气体pVT性质的获得
纯物质:pVT 实验数据+状态方程 混合物:采用关联方法,即将混合物视为虚拟的纯态 物质,并具有虚拟的特征参数,或称混合物的参数, 将虚拟参数代入一定形式的PVT 关系式中就能得到混 合物的pVT关系。 关键问题:如何用纯物质的参数求出混合物的虚拟特 征参数。
Vt Vi n i Gt Gi n i
T , P , n j
偏摩尔自由焓:
偏摩尔量定义中各偏导数均有T、P恒定 的条件,如
M t n i
T , P , n j
的偏摩尔量;
就不能称为组分i T ,V ,n j
偏摩尔量为强度性质。
nM M t Mi n n i T , P ,n j i T , P ,n j
对变量Z1、Z2、…的m阶齐次函数F:
F Z1 ,Z 2 , m F Z1 , Z 2 ,
欧拉定理
F mF Z i Z i i Z j M n i i ni 0(T , P为常数) n j
溶液总热力学性质 i组分
第四章 溶液的热力学性质习题
第四章 溶液的热力学性质一、选择题(共21小题,21分)1、(1分)下列各式中,化学位的定义式是 ( ) jj jj n nS T ii n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU D n nA C n nG B n nH A ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.∂∂≡∂∂≡∂∂≡∂∂≡μμμμ 2、(1分)关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( ) (A )纯物质无偏摩尔量 。
(B )T ,P 一定,偏摩尔性质就一定。
(C )偏摩尔性质是强度性质。
(D )强度性质无偏摩尔量 。
3、(1分)关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( ) A 纯物质无偏摩尔量 。
B .T ,P 一定,偏摩尔性质就一定。
C .偏摩尔性质是强度性质。
D.偏摩尔自由焓等于化学位。
4、(1分)在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( )。
为混合物的逸度) ; ; ; L2V1V2L1L2L1V2122f f f D f f f f C f f f f B f f f fA V L V L V L V (.ˆˆˆˆ.ˆˆˆˆ.ˆˆˆˆ.11=======5、(1分)等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随A 浓度的减小而减小,则B 的偏摩尔体积将随A 浓度的减小而( )A. 增加B. 减小C. 不变D. 不一定 6、(1分)对无热溶液,下列各式能成立的是 ( ). A. S E =0,V E =0 B. S E =0,A E =0C. G E =0,A E =0D. H E =0,G E = -TS E 7、(1分)苯(1)和环己烷(2)在303K ,0.1013Mpa 下形成X 1=0.9溶液。
此条件下V 1=89.96cm 3/mol ,V 2=109.4cm 3/mol ,1V =89.99cm 3/mol ,2V =111.54cm 3/mol ,则过量体积V E = cm 3/mol 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.在一定温度下,均可形成对应的动态两相平衡; 2.上部蒸汽部分: (1)的上部为纯H2O蒸汽; (2)的上部为纯H2O蒸汽; (3)的上部为C2H5OH+H2O两组分蒸汽、且C2H5OH的比例高。 3.平衡条件被破坏时: 整体溶液会变化;
前 言
(1)纯 水
(2)58%溴化锂水溶液
(3)38度老白干
5.1 溶液、溶液的成分
中,能溶解其它物质的组分叫溶 剂,被溶解的物质叫溶质。 溶质可以是固体(如溴化 锂)、液体(如乙醇)和气体 (如氨气),溶剂一般为液体。 (2)58%溴化锂水溶液 3.溶液的“元”——“元”即 一.溶液 表示组分多少的量词。 1.溶液——由两种或两种以上 两元溶液,如溴化锂-水溶 的物质所组成的均匀、稳定的体系 液和氨-水溶液。 称为溶液。 一.溶液的成分 溶液分为: 组成溶液的各组分在溶液中 气态(体)溶液,如空气; 所占的百分比。 液体溶液,如溴化锂水溶液; 常见的有: 固态溶液,又称固溶体。 质量分数、摩尔分数。 2.溶剂与溶质——在液态溶液
5.2 相、独立组分数、自由度和相率
氧 气
湿饱和蒸汽
三.自由度 体系的自由度是指体系的独立 可变因素。 在一定范围内,这些因素的数 值可以任意改变而不会引起相数目 的改变;用f表示。如: 氧气,f=2,如p和t,在一定 范围内这两个量(因素)可以自由 改变,但p、t、v三个量不能同时 自由改变。 f=体系最小不可同时改变的状 态参数的数目-1
5.1 溶液、溶液的成分
(2)58%溴化锂水溶液
(3)38度老白干
一.溶液的成分 1.质量分数: 式中: mi—第i种组分的质量; m—为溶液的总质量。 质量分数也简称浓度。
1.摩尔分数: 式中: ni—第i种组分的摩尔数; n—为溶液的总摩尔数。 为方便起见,混合气体的摩 尔分数用符号yi表示,液体的摩 尔分数xi表示。
5.5 两组分体系的焓-浓图(h-ξ图)
提出h-ξ图的意义: 在吸收式制冷中,溶液吸收蒸 汽要放热,溶液释放出蒸气要吸收 热量。 吸、放热的计算是这样的:
q m 1 、 ξ 1、 h 1
P=const
q m 3 、 ξ 3、 h 3
q m 2 、 ξ 2、 h 2
Q q m1 q m 2 h 3 q m1 h 1 q m 2 h 2
四. 杠杆规则
A、B组成理想溶液
D
E
C
气相
液相
p1
气液两相
n液 CD n气 CE
5.4 溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏
溴化锂溶解于水时整体表现 一.溶解与结晶 为放热。 (1)固体溶质的溶解 (3)溶解度 固体溶质放入溶剂中时,溶质 一定温度下,一定量的溶剂 表面的基本微利由于本身的振动和 只能最大溶解一定量的溶质,形 受到溶剂分子的吸引,脱离溶质表 成饱和溶液。 面并均匀扩散到溶剂中形成溶液。 饱和溶液中所含的溶质量为 上述过程称为溶解。 该温度下的溶解度。 (2)溶解热 通常用100克溶剂中所含溶 在溶解过程中往往伴随着热的 质的克数来表示。 放出或吸收,此热为溶解热。 溶解度与质量分数不同; 原应在于: 溶解度与温度关系密切,受 溶质离子扩散于溶剂要吸热; 压力影响小。 溶质离子与溶剂分子间结合成 (4)结晶 水合物则放热。 一定温度饱和溶液,当温度 吸热大于放热时表现为吸热; 降低时,溶解度减小,溶液中有 固体溶质晶体析出,此为结晶。 放热大于吸热时表现为放热。
H后 H前
m 1、 h 1
P=const
m 3、 h 3
m 2、 h 2
Q m 1 m 2 h 3 m 1 h 1 m 2 h 2 q h 3 ξ 1 h 1 ξ 2 h 2
h ξ 的出现自然是顺理成章
。
5.5 两组分体系的焓-浓图(h-ξ图)
②湿饱和蒸汽: k=1,Φ=2,f=1; ④溴化锂水溶液-蒸汽两相 只有一个独立可变因素——p, 平衡时: 或t,或v。 ps=1atm的湿蒸汽; k=2,Φ=2,f=2; ps=0.9atm的湿蒸汽; t、ξ与上部的蒸汽压是相 ps=1atm、90 ℃的湿蒸汽? 对应的。
③单相溴化锂水溶液: k=2,Φ=1,f=3; p、t、ξ都是可以独立改变 的因素。
A、B组成理想溶液
讨论A为溶液中易挥发组分 时的情况:
即易挥发组分A在气相中的 摩尔分数yA大于它在液相中的摩 尔分数xA。
5.3 理想溶液两组分体系的相图
三. T-x图 很多情况下,液体在定压下蒸 发,此时用T-x图更方便。 T-x图既可用实验数据绘制, 也可从p-x图求得。 以液相为例看如何由p-x图绘 制T-x图:
5.4 溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏
二.吸收与解析 主要针对气体溶质而言。 A与B组成溶液,A易挥发; 有T-x图(p1=const)。 (1)在温度为t1时,溶质A在气 相和液相中分别有 则
C1 C2
p1
ξ2
'
ξ2 ξ 1。
'
"
(3)C1点溶液温度一下降为t2时
溶液处于非平衡状态; (2)在温度为t2时,溶质A在气 在p1,t2下处于平衡时的状态为 相和液相中分别有 C2点; " ξ 2; C1点的溶液吸收更多的A来 ' ξ 2。 实现在C2点的新平衡。
四.相率 体系处于平衡状态时,它的 自由度f、相数Φ和组分数k之间 存在如下关系:
f k2
①氧气: k=1,Φ =1,f=2; 有两个独立可变的因素——p t,p、v或t、v。 不会是p、t、v三个都独立可 变,f≠3。
5.2 相、独立组分数、自由度和相率
湿饱和蒸汽
溴化锂水溶液
四.相率
f k2
5.3 理想溶液两组分体系的相图
二.p-x图 1.拉乌尔定律: 在一定温度下,理想溶液任 一组分的蒸气分压等于其纯组分 的饱和蒸气压乘以该组分在液相 中的摩尔分数。
A、B组成理想溶液
从整体看,又有A、B的摩尔 分数。
2.道尔顿分压力定律 道尔顿分压力定律也讲蒸气 分压,它指出: 溶液中某一组分的蒸气分压 等于溶液的饱和蒸气压乘以该组 分在气相中的摩尔分数。
H2O的蒸汽压、两相的 C2H5OH+H2O组分的分压力也会变化; 溶液的液相的浓度(成分)会变化。 4.上部,H2O的压力或分压力不同; 5.(3)的上部C2H5OH+H2O两组分的成分与液相中两组分成分 一般不同; 6.液相吸收蒸汽会放热,析出蒸汽需吸热。 溶液热力学研究溶液的热力学性质及溶液在加热(或放热) 过程中状态的变化情况。
5.2 相、独立组分数、自由度和相率
(2)58%溴化锂水溶液
(2)58%溴化锂水溶液
一.相 体系内物理和化学性质完全均 匀一致的部分称之为相。
二.独立组分数
平衡体系中独立存在的物质 称为独立组分,其数目为独立组 相与相之间有明显分界面。 分数,用k表示。 体系内相的数目用Φ表示。 举例: 举例: 冰水混合物,只有H2O一种 组分,k=1; 空气,只有气相,Φ=1; 溴化锂水溶液,有LiBr和 湿饱和蒸汽,有液、汽两相, H2O,k=2。 Φ =2。
三.蒸馏与精馏 利用T-x图说明蒸馏与精馏。 A与B组成溶液,A易挥发; 有T-x图(p1=const)。 (1) 组分A,初始点为M,其 温度为TM,A的成分为x1;
(类似水的未饱和态)
5.4 溶解与结晶、吸收与解析、蒸馏与精馏
N
o
M
p1
TM
x1
y1
(4)将M—N过程中产生的蒸汽 (2)加热到T1时,开始沸腾; 引出并加以冷凝,则得到比原来 a.在O点可产生与液相处于动 液相中含有更多A组分的溶液。 态平衡的蒸汽; 溶液的蒸发、蒸汽的引出与 b. O点产生的蒸汽中,A组分 冷凝过程称为蒸馏。 的成分为y1; (5)不断进行这样的加热、蒸 c.y1>x1,表明新产蒸汽中A组 发、引出、冷凝过程,可得很纯 分的成分高于原溶液中的数值。 的A组分——精馏。 (6)引出蒸发后的液体再不断 (3)继续加热到T2时,可知 y2>x2,表明N点对应的蒸汽中 进行蒸馏,则液体中的A组分越来 A组分成分高于液相中的数值。 越少,最后可得很纯的B组分。
A、B组成理想溶液
p1
同理可得 T x 上的气相线。
p1
5.3 理想溶液两组分体系的相图
四. 杠杆规则 液相线和气相线将T-x图分成 三个区域:
A、B组成理想溶液
D
E
C
气相
液相
p1
气液两相
体系处于 C 点,
原因:
x1 x A x 2
5.3 理想溶液两组分体系的相图
5.3 理想溶液两组分体系的相图
一.溶液的相平衡 溶液两相之间的质量与能量 的交换: 某一浓度的溶液,在不同的 温度下形成对应不同 蒸气压的相 溴化锂水溶液 平衡; 若溶液的液相被降温,则 单一组分的气、液两相之间 质量与能量的连续交换: 液相吸收上部蒸气; 取热降温+凝液抽走。 若压力较高的外部蒸气进入 汽相中,则液相吸收上部蒸气; 维持连续的吸气,则需要: ①溶液降温,即取走热量; ②浓度降到一定程度后的液 相被抽走; ③补充较高浓度的新溶液。 湿饱和蒸汽
一. h-ξ图上的等温线 1.最简单的问题 先讨论溶液焓(h溶液)与组 分的比焓(h1,h2)之间的关系。
m 1、 h 1
P=const
m 2、 h 2
m 1 m 2 、 h 3
(1)当放热q=0时,有。
H后 H前
Q m 1 m 2 h 溶液 Байду номын сангаас 1 h 1 m 2 h 2 q h 溶液 ξ 1 h 1 ξ 2 h 2 h 溶液 —