Слайды и текст доклада
Pic.1
Лекция № 4 Основные понятия термодинамики фазовых равновесий. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах Лектор: доцент кафедры общей и биоорганической химии, к. п. н. , Григорьева Марина …
Pic.2
План 1. Основные понятия теории фазовых равновесий. 2. Фазовые диаграммы однокомпонентных систем 3. Уравнение Клаузиса-Клайперона и его использование для анализа фазового равновесия.
Pic.3
1. Основные понятия теории фазовых равновесий
Pic.4
Фаза (Ф) - однородная часть системы, обладающая одинаковым составом, физическими и химическими свойствами, которая может быть удалена из системы чисто механическим путем. При Ф=1 – отсутствуют …
Pic.6
В случае многокомпонентных систем число жидких фаз равно числу жидкостей различного состава, образующих отдельные слои или разбитых на капли. Число твердых фаз в многокомпонентных системах равно …
Pic.7
Число компонентов (К) – наименьшее количество составляющих веществ, достаточное для определения состава любой фазы системы. Число компонентов (К) – наименьшее количество составляющих веществ, …
Pic.9
Фазовые переходы – переход вещества из одной фазы в другую. Фазовые переходы – переход вещества из одной фазы в другую.
Pic.11
Фазовые равновесия – равновесия в гетерогенных системах, в которых происходят фазовые переходы. В момент равновесия наблюдается: Фазовые равновесия – равновесия в гетерогенных системах, в которых …
Pic.13
Температура плавления Тпл, К- температура, которая соответствует фазовому равновесию Т⇄Ж, при постоянном давлении она устанавливается от появления первой капли жидкости до полного перехода вещества в …
Pic.14
Возможности перехода вещества из одного фазового состояния в другое определяется правилом фаз Гиббса, которое является выражением II закона термодинамики в приложении к фазовым равновесиям. …
Pic.15
Число степеней свободы (С) определяется как число параметров системы (температура, давление и др. ), которые могут быть произвольно изменены в некоторых пределах без изменения числа и природы фаз в …
Pic.16
ДЗ: Вывод правила фаз Гиббса ДЗ: Вывод правила фаз Гиббса (Н. Н. Мушкамбаров Физическая и коллоидная химия. С. 66 – 67)
Pic.17
Правило фаз Гиббса позволяет Правило фаз Гиббса позволяет определить максимальное число фаз в момент равновесия; определить наименьшее число параметров, необходимых для описания любого состояния …
Pic.18
Фазовые диаграммы – графическое изображение условий фазовых равновесий. Фазовые диаграммы изображают в координатах Р— Т—х, где х — мольные доли компонентов. Такой выбор координат обусловлен …
Pic.19
В основе анализа диаграмм лежат два принципа: В основе анализа диаграмм лежат два принципа: 1) принцип непрерывности: при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы, свойства …
Pic.20
2. Фазовые диаграммы однокомпонентных систем и их анализ. 2. Фазовые диаграммы однокомпонентных систем и их анализ.
Pic.21
Примером однокомпонентной системы может служить простое вещество или химическое соединение, обладающее строго определенным составом во всех агрегатных состояниях (Н2О, S, СО2). Примером …
Pic.22
Способы измерений давления пара 1) Для малолетучих веществ часто пользуются методом увлечения. , заключающимся в том, что над поверхностью жидкости медленно пропускают сухой газ, например, воздух, …
Pic.23
Способы измерений давления пара 3) К веществам средней летучести применяют динамический метод, основанный на том, что давление насыщенного пара при температуре кипения равно внешнему давлению. …
Pic.25
При изучении зависимости давления насыщенного пара от температуры получится следующая фазовая диаграмма воды (К=1).
Pic.26
Линия ОС — линия испарения (Ж ⇄ Г). она выражает зависимость давления насыщенного пара над жидкой водой от температуры :чем выше температура, тем больше давление насыщенного пара. Линия ОС — линия …
Pic.27
Линия OB — кривая плавления (Т ⇄ Ж). При р=760 мм. рт. ст. плавление льда начинается при 0оС (точка К). Наклон этой линии показывает, что с ростом Р температура плавления воды несколько понижается. …
Pic.28
Анализ на основе правила фаз Гиббса: Анализ на основе правила фаз Гиббса: Если фигуративная точка лежит в плоскости между линиями, то система однофазна: К=1;Ф=1. Если фигуративная точка лежит на …
Pic.30
Аналогичные фазовые диаграммы можно построить для всех веществ:
Pic.32
ДЗ: Вывод уравнения Клаузиса-Клайперона (Н. Н. Мушкамбаров Физическая и коллоидная химия. с74-75. ) ДЗ: Вывод уравнения Клаузиса-Клайперона (Н. Н. Мушкамбаров Физическая и коллоидная химия. с74-75. )
Pic.33
Уравнение Клаузиса-Клайперона –уравнение, которое описывает ход кривых на диаграмме состояния однокомпонентных систем. Уравнение Клаузиса-Клайперона –уравнение, которое описывает ход кривых на …
Pic.34
Уравнение Клайперона- Клаузиса позволяет определять наклоны кривых равновесия. Наклон задается знаком (V2-V1), так как ΔH и T положительны. Уравнение Клайперона- Клаузиса позволяет определять наклоны …
Pic.35
Применение уравнения Клаузиса –Клайперона к равновесиям Ж⇄Г,Т⇄Г При изучении процессов испарения и возгонки в первую очередь возникает вопрос: как влияет повышение температуры на давление насыщенного …
Pic.36
В любой точке линии равновесия любых двух фаз, начерченной в координатах Т- р тангенс угла наклона касательной к оси температур равен dр/dT В любой точке линии равновесия любых двух фаз, начерченной …
Pic.37
Для количественных расчетов уравнение Клаузиса –Клайперона интегрируют и получают следующие уравнение в интегральной форме. Для этого делают два допущения: Для количественных расчетов уравнение …
Pic.41
Если тепловой эффект фазового перехода зависит от температуры Если тепловой эффект фазового перехода зависит от температуры ΔH ф. п. =f (Т) , то применяют уравнение Кирхгоффа.
Pic.42
Применение уравнения Клаузиса –Клайперона к равновесиям Т⇄Ж В этом случае уравнение Клаузиса-Клайперона примет вид:
Pic.43
ΔHпл графически не вычисляется. При температуре тройной точки по закону Гесса получим ΔHпл = ΔHсуб+ΔHисп,где соответственно ΔHсуб и ΔHисп,- соответственно теплота сублимации и теплота испарения, …
Скачать презентацию
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!