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律展现在几何图形上,本章将学习一些典型的相图,可以形象直观地表明体系的状态与温 度、压力、浓度等的关系,所以它是分离提纯方法的重要依据。 注意:相与物态不同,物态一般有气态、液态、固态、离子态等,例由两种气态组成 的体系,在低压或中压下,只有一相:但在高压下气体可能分层,有界面,两边的性质发 生变化,为两相,但体系只有一种聚集状态一一气态;再比如三种不同物质的固体混合物 (不形成固容体),体系只存在一种聚集状态一一固态,但不论将它们研磨的多细,相数 仍然是三,所以处于同一相中的物质一定处于同一聚集状态,而处于同一聚集状态中的物 质不一定处于同一相中。 本章对相图的要求:作图、读图、用途 二、相平衡状态图研究的内容与方法 本章是用图解的方法研究由一种或数种物质所构成的相平衡系统的性质(如沸点、熔 点、蒸气压、溶解度等)与条件(如温度、压力及组成等)的函数关系。我们把表示这种关 系的图叫做相平衡状态图,简称相图。 描述相平衡系统的性质与条件及组成等的函数关系可以用不同方法,例如列举实验 数据的表格法,由实验数据作图的图解法,以及找出能表达实验数据的方程式的解析法。 上述各法中,表格法是表达实验结果最直接的方法,其缺点是规律性不够明显;解 析法便于运算和分析(例如克拉佩龙方程可用来分析蒸气压对温度的变化率与相变焓的关 系,并进行定量计算),然而,在比较复杂的情况下难以找到与实验关系完全相当的方程 式:图解法是广泛应用的方法,具有清晰、直观、形象化的特点。 相律则是各种相平衡系统所遵守的共同规律,它体现出各种相平衡系统所具有的共 性,根据相律可以确定对相平衡系统有影响的因素有几个,在一定条件下相平衡系统中最 多可以有几个相存在等。绘制相图时是以实验数据为依据,以相律为指导。 相图按照组分数来分,可分为单组分系统、双组分系统、三组分系统等:按组分间 相互溶解情况又可分为完全互溶、部分互溶、完全不互溶系统等:按性质-组成来分,可 以分为蒸气压一组成图、沸点一组成图、熔点一组成图以及温度-溶解度图等。 本章首先介绍相律,接着以组分数为主要线索,穿插不同分类法来讨论不同类型的 相图。学习时要紧紧抓住由看图来理解相平衡关系这一重要环节,并要明确,作图的根据 是相平衡实验的数据,从图中看到的是系统达到相平衡后的情况。 §5.2多相体系平衡的一般条件 在一个封闭的多相体系中,相与相之间可以有热的交换、功的传递和物质的交流。 对具有Φ个相体系的热力学平衡,实际上包含了如下四个平衡条件: (1)热平衡条件:设体系有α,B,.,①个相,达到平衡时,各相具有相同温度 T%=T形=…=Tw (2)压力平衡条件:达到平衡时各相的压力相等 p4=p9=…=pm (3)相平衡条件:任一物质B在各相中的化学势相等,相变达到平衡 哈=4唱=…=⑧ F4=05 律展现在几何图形上,本章将学习一些典型的相图,可以形象直观地表明体系的状态与温 度、压力、浓度等的关系,所以它是分离提纯方法的重要依据。 注意:相与物态不同,物态一般有气态、液态、固态、离子态等,例由两种气态组成 的体系,在低压或中压下,只有一相;但在高压下气体可能分层,有界面,两边的性质发 生变化,为两相,但体系只有一种聚集状态——气态;再比如三种不同物质的固体混合物 (不形成固容体),体系只存在一种聚集状态——固态,但不论将它们研磨的多细,相数 仍然是三,所以处于同一相中的物质一定处于同一聚集状态,而处于同一聚集状态中的物 质不一定处于同一相中。 本章对相图的要求:作图、读图、用途 二、相平衡状态图研究的内容与方法 本章是用图解的方法研究由一种或数种物质所构成的相平衡系统的性质(如沸点、熔 点、蒸气压、溶解度等)与条件(如温度、压力及组成等)的函数关系。我们把表示这种关 系的图叫做相平衡状态图,简称相图。 描述相平衡系统的性质与条件及组成等的函数关系可以用不同方法,例如列举实验 数据的表格法,由实验数据作图的图解法,以及找出能表达实验数据的方程式的解析法。 上述各法中,表格法是表达实验结果最直接的方法,其缺点是规律性不够明显;解 析法便于运算和分析(例如克拉佩龙方程可用来分析蒸气压对温度的变化率与相变焓的关 系,并进行定量计算),然而,在比较复杂的情况下难以找到与实验关系完全相当的方程 式;图解法是广泛应用的方法,具有清晰、直观、形象化的特点。 相律则是各种相平衡系统所遵守的共同规律,它体现出各种相平衡系统所具有的共 性,根据相律可以确定对相平衡系统有影响的因素有几个,在一定条件下相平衡系统中最 多可以有几个相存在等。绘制相图时是以实验数据为依据,以相律为指导。 相图按照组分数来分,可分为单组分系统、双组分系统、三组分系统等;按组分间 相互溶解情况又可分为完全互溶、部分互溶、完全不互溶系统等;按性质-组成来分,可 以分为蒸气压-组成图、沸点-组成图、熔点-组成图以及温度-溶解度图等。 本章首先介绍相律,接着以组分数为主要线索,穿插不同分类法来讨论不同类型的 相图。学习时要紧紧抓住由看图来理解相平衡关系这一重要环节,并要明确,作图的根据 是相平衡实验的数据,从图中看到的是系统达到相平衡后的情况。 §5.2 多相体系平衡的一般条件 在一个封闭的多相体系中,相与相之间可以有热的交换、功的传递和物质的交流。 对具有  个相体系的热力学平衡,实际上包含了如下四个平衡条件: (1)热平衡条件:设体系有 ,,, 个相,达到平衡时,各相具有相同温度 T  = T  = … =T  (2)压力平衡条件:达到平衡时各相的压力相等 p  = p  = … =p  (3) 相平衡条件: 任一物质 B 在各相中的化学势相等,相变达到平衡 B B B      = = = B B B   = 0
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