第九节：克拉佩龙克劳修斯方程2015年5月修改

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,平衡判据广泛地应用于相平衡、化学平衡、界面平衡、电化学平衡的研究中,.,下面先以,单元系统的相平衡,为例作一初步应用,.,克拉佩龙,-,克劳修斯方程,2,纯物质在一定,T, p,下处于两相平衡时,G,T, p,0,可知,G,m,*,(,),G,m,*,(,),当温度从,T,变到,T,+,d,T,为建立新的平衡,压力,相应地从,p,变到,p +,d,p,.,G,m,*,() +,d,G,m,*,(),G,m,*,() +,d,G,m,*,(),显然,d,G,m,*,(),d,G,m,*,(),由热力学基本方程式,d,G,=,-,S,d,T,+,V,d,p,可得,-,S,m,*,()d,T + V,m,*,()d,p =,-,S,m,*,()d,T + V,m,*,()d,p,克拉佩龙,-,克劳修斯方程,克拉佩龙,-,克劳修斯方程表明了单元系统的相平衡压力随温度的变化率,.,两相平衡,3,克拉佩龙,-,克劳修斯方程,克拉佩龙,-,克劳修斯方程由法国化学家,Clapeyron B P E,于,1834,年分析了包含气液平衡的卡诺循环后得出, 1850,年克劳修斯为此方程作了严格的热力学推导,.,克,-,克方程,4,将克,-,克方程应用于凝聚相固,-,液平衡,(,固,-,固平衡类似,).,对于熔化过程,V,m,* 0(,少数物质除外,),H,m,* 0 ,同时由于,V,m,=,V,m,(l) ,V,m,(s) 0,熔点受外压的影响是很小的,.,压力对熔点的影响,5,压力对熔点的影响,(,左,),瓶内液氮变为常温常压下的氮气,体积将有,200,升,.,(,右,),液苯凝固体积变化甚微,.,冰的密度反比水小,熔化时,V,m, 0,说明在,200 K 100 kPa,下固态,CO,2,稳定,.,G,G,5,G,2,G,4,G,3,s, 100kPa, 200K,s, 160.3kPa, 200K,g, 160.3kPa, 200K,g, 228.7kPa, 200K),l, 100kPa, 200K,l, 228.7kPa, 200K),1mol,CO,2,G,1, 0, ,G,2,= 0,G,4,= 0,G,5, 0,G,=,G,1,+,G,2,+,G,3,+,G,4,+,G,5,G,3,