广大复习资料之工程热力学课件.ppt

《广大复习资料之工程热力学课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十三章溶液热力学基础§13-1溶液的一般概念§13-2相律§13-3二元溶液的相图本章基本知识点1.了解二元溶液的性质。2.了解二元溶液的相律。前言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；（1）纯水（2）58%溴化锂水溶液（3）38度老白干前言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

2、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。（1）纯水（2）58%溴化锂水溶液（3）38度老白干13.1溶液的一般概念溶液1.溶液——由两种或两种以上的物质所组成的均匀、稳定的体系称为溶液。溶液分为：气态溶体，如空气；液体溶体，如溴化锂水溶液；固态溶体，又称固溶体。2.溶剂与溶质——在液态溶液（2）58%溴化锂水溶液中，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。3

3、.溶液的“元”——“元”即表示组分多少的量词。二元溶液，如溴化锂－水溶液和氨－水溶液。一.溶液的浓度组成溶液的各组分在溶液中所占的百分比。常见的有：质量浓度、摩尔浓度。13.1溶液的一般概念一.溶液的浓度以二元溶液为例1.质量浓度：式中：m1—溶液中组分1的质量(kg)；m2—溶液中组分2的质量(kg)；m—溶液的质量(kg)。2.摩尔浓度：式中：n1—第1种组分的摩尔数；n2—第i种组分的摩尔数；n—为溶液的总摩尔数。13.2相律一.相体系内物理和化学性质完全均匀一致的部分称之为相。（2）58%溴化锂水溶液相与相之间有明显分界面。物质从一个相迁移到另一个相的过程称为相变。

4、相平衡是多相系统中，宏观上没有任何物质在相间迁移的状态。（2）58%溴化锂水溶液二.相数相与相之间有明显分界面。体系内的相数用Φ表示。举例：空气，只有气相，Φ=1；湿饱和蒸汽，有液、汽两相，Φ=2。13.2相律二.独立组分数平衡体系中独立存在的物质称为独立组分，其数目为独立组分数，用C表示。举例：冰水混合物，只有H2O一种组分，C=1；溴化锂水溶液，有LiBr和H2O，C=2。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

5、，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-1四.相律相律是化学家吉布斯在1876年根据热力学理论推导出来的。相律是表述多相平衡系统自由度与相数、组分数以及影响系统性质的其他因素（T，p等）之间关系的规律。相律是相平衡的基本规律13.2相律溴化锂水溶液湿饱和蒸汽研究相律的任务是确定相平衡系统中的自由度数目。相律的数学表达式：①氧气：C=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。四.相律②湿饱和蒸汽：C=1，Φ=2，F=1;只有一个独立可变因素——p，或t，或v。ps=1at

6、m的湿蒸汽；ps=0.9atm的湿蒸汽；③单相溴化锂水溶液：C=2，Φ=1，F=3;p、t、ξ都是可以独立改变的因素。④溴化锂水溶液-蒸汽两相平衡时：C=2，Φ=2，F=2;t、ξ与上部的蒸汽压是相对应的。溴化锂水溶液湿饱和蒸汽13.2相律四.相律溴化锂水溶液换一个角度，F是确定体系所处状态而需要的独立状态参数的数目。⑤单组分体系，C=1：当Φ=1时，F=2，如氧气；当Φ=2时，F=1，如湿蒸汽；稳定的大气，F=2。⑥两组分汽、液平衡体系：C=2，Φ=2，F=2确定处于汽、液平衡的二元溶液的状态，只需要知道两个独立的状态参数，其它状态参数就可随之而定。这两个状态参数可以是p

7、、t、h和ξ中的任意两个参数。湿饱和蒸汽13.2相律一.溶液的相平衡溴化锂水溶液溶液在一定条件下，易挥发的组分经常自发地通过分界面从液相转移到气相，因而造成了蒸汽压；同时也有一些气态基本微粒从气相转移到液相，这样：①气相、液相之间的转移产生了质量和能量的交换；②在转移过程中，当两种转移的速度相等时，在系统中所有各部分的全部状态参数都保持不变，实现溶液的相平衡状态。“所有各部分”即每一部分，如液相部分、气相部分；也包括整体系统；相平衡是动态平衡；溶液的相平衡与纯物质的相平衡有相同之处，又有一定的差别——二者都是动态平