5.2单组分系统.pptVIP免费

第二节单组分系统单组分系统相律•单组分系统相律的一般表达式为:f=1-+2=3-•单组分系统最多有三相共存,最多可有两个自由度,一般是温度和压力.•最常见的二相平衡有:lg;sl;sg;=2;f=1,•单组分系统两相平衡时,温度和压力只有一个是独立的,它们之间有函数关系.克-克方程就是讨论这种关系的.ABDECpT水气冰一、水的相图临界点374oC,2.23107Pa-20oC,2.108Palnp~1/Tdp/dT=fusHm/fusVmABDEpTT10.0098oC水气冰C一、水的相图AB是气-液两相平衡线，即水的蒸气压曲线。它不能任意延长，终止于临界点。临界点p=2.2107Pa，T=647K，这时气-液界面消失。高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化。AD是气-固两相平衡线，即冰的升华曲线，理论上可延长至0K附近。AE是液-固两相平衡线，当C点延长至压力大p=2108Pa时，相图变得复杂，有不同结构的冰生成。ABDECpT610.16Pa0.0098oC水气冰一、水的相图AC是BA的延长线，是过冷水和水蒸气的介稳平衡线。因为在相同温度下，过冷水的蒸气压大于冰的蒸气压，所以AC线在AD线之上。过冷水处于不稳定状态，一旦有凝聚中心出现，就立即全部变成冰。A点是三相点（triplepoint），气-液-固三相共存，=3,f=0。三相点的温度和压力皆由系统自定。H2O的三相点温度为273.16K，压力为610.16Pa。ABDECpT610.16Pa273.16水气冰一、水的相图ABDECpTpT1T2YMNX610.16Pa273.16K水气冰F一、水的相图两相平衡线上的相变过程（1）处于f点的纯水，保持温度不变，逐步减小压力，在无限接近于P点之前，气相尚未形成，系统自由度为2。用升压或降温的办法保持液相不变。一、水的相图在两相平衡线上的任何一点都可能有三种情况。如AB线上的P点：（3）继续降压，离开P点时，最后液滴消失，成单一气相，f=2。通常只考虑（2）的情况。一、水的相图（2）到达P点时，气相出现，在气-液两相平衡时，f=1。压力与温度只有一个可变。三相点与冰点的区别三相点是物质自身的特性，不能加以改变，如H2O的三相点T=273.16K，p=610.62Pa。冰点是在大气压力下，水、冰、气三相共存。当大气压力为105Pa时，冰点温度为273.15，改变外压，冰点也随之改变。ABDECpT610.16Pa273.16K水气冰一、水的相图A一、水的相图三相点与冰点的区别三条两相平衡线的斜率均可由Clausius-Clapeyron方程或Clapeyron方程求得。AB线2mvapdlndRTHTp0mvapH斜率为正。AD线subm2dlndHpTRTsubm0sH斜率为正。AE线VTHTpfusmfusdd斜率为负。fusfus0,0HV...