华东理工大学《物理化学》课件2.9 JT效应、相平衡计算.ppt

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1、1.节流过程2.9焦耳-汤姆逊效应焦耳—汤姆逊效应(节流效应)焦耳—汤姆逊实验2.焦耳-汤姆逊系数U2+p2V2=U1+p1V1H2=H1节流过程是一个恒焓过程焦耳—汤姆逊实验>0节流膨胀后，温度降低<0节流膨胀后，温度升高=0温度不变焦耳-汤姆逊系数3.转变曲线返回章首转变点转变曲线4.焦耳—汤姆逊效应在工业上的应用1.可逆相变化-dn+dn2.10相变化中热力学函数的变化可逆相变化的条件—当系统的状态满足相平衡条件时，进行的相变化就是可逆相变化。可逆相变化都满足恒温恒压条件。可逆相变化热力学函数变化

2、的计算式返回章首2.不可逆相变化ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG设计可逆过程计算。Q、W按实际过程计算。例1：在一密闭真空容器内放置一小玻璃泡，内封有1.802g的液态水，整个容器置于105oC的恒温箱中，设法将玻璃泡击碎后，在容器内产生105oC,0.05MPa的水蒸气。计算Q，W，DU，DH，DS，DA,DG，并判断其可逆性。已知水在正常沸点下的蒸发热为40.66kJmol-1，在100~105oC内水蒸气可作为理想气体，液态水的体积可略。解：(1)压力的微小改变，对液体性质影响可略，(2)(3)(4

3、)整体整体不可逆程度：例解：不可逆程度：按式(2–16)或恒温恒压的式(2–38)，，是不可逆过程。例-10℃、101325Pa下,1mol过冷H2O(l)恒温凝结为冰。已知1g水在-10℃结冰时放热312.3J。试求解：设计过程桥梁：过冷水气液平衡线及气固平衡线(1)(2)(3)(4)(5)不可逆程度：或：忽略是不可逆过程例.-10℃、101325Pa下1mol过冷H2O(l)恒温凝结为冰。已知并假设不随压力而变。试求解：设计过程，桥梁：液固平衡线(-10℃，110.4MPa)p外=101325PaT

4、=-10℃(1)(2)(3)不随压力而变不可逆程度：甲醇在正常沸点64.6℃下的摩尔蒸发焓为35.27kJ/mol。今将1mol温度为64.6℃、压力为101325Pa的液态甲醇在的条件下气化为64.6℃、101325Pa的蒸气。试求过程的Q、(液体的体积可略去，蒸气可视为理想气体)解：物质A的正常沸点为58.15℃，在此温度下摩尔蒸发焓为。现将101325Pa和58.15℃下的1mol液态物质A恒压蒸发为101325Pa、88.15℃的蒸汽，求该过程中的Q、W、DU、DH、DS。与蒸气相比较，液体的体

5、积可略去不计，蒸气可作为理想气体。已知：101325Pa,58.15℃,(l)101325Pa,88.15℃,(g)101325Pa,58.15℃,(g)