《化工热力学》PPT课件

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1、本章的学习目的:通过本章的学习,掌握敞开体系均相混合物的基本热力学关系及计算枣庄学院化学化工系本章的知识点与重点1、掌握变组成体系热力学性质间的关系2、理解化学位、偏摩尔量、混合物的逸度及逸度系数理想溶液、标准态、活度与活度系数、超额性质3、熟悉混合过程的性质变化4、熟悉活度系数与组成的关联枣庄学院化学化工系化工热力学在热力学计算中常出现的有八个热力学变量(P、T、V、S、U、H、A和G)。对于纯组分的单相体系，给定上述八个变量中的任何两个，则该体系的状态就确定了。例如：U=U（T，V）UUdU()VdT()TdVTV对于纯组分：热力学偏导数有：336个；对于两元混合组分热力学偏

2、导数可达3024个。因为尚涉及组成，而且共有三个独立变量。多元混合物则更多。枣庄学院化学化工系化工热力学在混合物系统中，总内能是则表示成：nUUU(nS,nV,n,n,n)t12i(nU)(nU)d(nU)d(nS)d(nV)(nS)nV,n(nV)nS,n(nU)dniininV,nS,nj枣庄学院化学化工系化工热力学(nU)UtT(nS)nV,nStV,nt(nU)Ut-P(nV)nS,nVtS,nt(nU)Utni

3、ninV,nS,njiS,V,nttj枣庄学院化学化工系化工热力学(nU)(nU)d(nU)d(nS)d(nV)(nS)nV,n(nV)nS,n(nU)dniininV,nS,njdUtd(nU)Td(nS)Pd(nV)idnii枣庄学院化学化工系化工热力学dnUTdnSPdnVidni(4-3)idnHTdnSnVdPdn(4-4)iiidnAnSdTPdnVidni(4-5)idnGnSdTnVdPdn(4-6)iii适用于开放或封闭

4、的均匀流体体系枣庄学院化学化工系化工热力学16个普遍化关系式dnGnSdTnVdPdniiii(nS)(4-7)TP,nniT,P,nji(nV)(4-8)PT,nniT,P,nj枣庄学院化学化工系化工热力学4.2.1化学位nUnHininS,nV,njninS,P,njnAnGniT,nV,njniT,P,njμi称为化学位。这个热力学函数由吉布斯(Gibbs)引进的。枣庄学院化学化工系化工热力学

5、nUininS,nV,nj定义：若将无限小量的物质i加到溶液（均相体系）中，而相仍保持均匀，同时体系的熵和体积又保持不变，则体系内能的变化除以所加入物质i的量，就是物质i在所处相中的势。（一种定义法）化学位具有与温度和压力类似的功能。温差决定热传导的趋向，压差决定物质运动的趋向，而化学位之差则决定化学反应或物质在相间传递的趋向。因此它在相平衡和化学反应平衡的研究中占有重要地位。化学位为强度性质。枣庄学院化学化工系化工热力学（1）偏摩尔性质的推导、定义若某相内含有N种物质，则系统的总容量性质nM是该相温度、压力及组成的函数。M可以为(U、H、S、A、G、Z、ρ、Cp

6、、Cv等)。nMMtM(T,P,n,n,n)12N(nM)(nM)(nM)d(nM)dTdPdniTP,nPT,niniT,P,nj系统的性质随组成的改变有偏微分(nM)给出，我们称之为偏摩尔性质ni,TP,njnMMi1、物理意义niT,P,nj2、强度性质枣庄学院化学化工系化工热力学化学位等于偏摩尔自由焓（偏吉布斯自由能）nGGiiniT,P,nj应用：化学位在溶液热力学性质计算及判断平衡中起着重要作用，但是不能直接测量。因此研究偏摩尔自由焓及其与其他热力

7、学性质的关系是十分必要的。枣庄学院化学化工系化工热力学nMniMi推导（数学上欧拉Euler定理）MxiMi溶液热力学中的三类性质表达方法：溶液的摩尔性质M，如U、H、S、G、V偏摩尔性质Mi，如Ui、Hi、Si、Gi、Vi纯组分的摩尔性质Mi，如Ui、Hi、Si、Gi、Vi枣庄学院化学化工系化工热力学nM将M展开iniT,P,njnMMiMn