物理化学-第4章-考研试题文档资料系列.ppt

第第 4 章章 相平衡相平衡返回首页返回首页4.1引言引言I.I.多组分系统的相图多组分系统的相图多组分系统的相图多组分系统的相图4.2两组分系统的气液平衡相图两组分系统的气液平衡相图4.3两组分系统的高压气液平衡相图两组分系统的高压气液平衡相图4.4两组分系统的气液液平衡相图两组分系统的气液液平衡相图4.5两组分系统的液固平衡相图两组分系统的液固平衡相图4.6三组分系统的液液平衡相图三组分系统的液液平衡相图4.7三组分系统的液固平衡相图三组分系统的液固平衡相图II.II.相平衡热力学相平衡热力学相平衡热力学相平衡热力学4.8相平衡计算相平衡计算4.9稀溶液的依数性稀溶液的依数性4.10 高级相变高级相变4.1 引言引言 相相变变化化过过程程是是物物质质从从一一个个相相转转移移到到另另一一个个相相的过程的过程,相平衡状态是它的极限。相平衡状态是它的极限。相相平平衡衡可可区区分分为为气气液液平平衡衡、气气固固平平衡衡、液液液液平平衡衡、液液固固平平衡衡、固固固固平平衡衡等等；还还有有更更复复杂杂的的气气液液固平衡、气液液平衡和液固固平衡等。固平衡、气液液平衡和液固固平衡等。返回章首返回章首相平衡分类相平衡分类相平衡分类相平衡分类相平衡的应用相平衡的应用相平衡的应用相平衡的应用 相相平平衡衡研研究究是是材材料料制制备备以以及及选选择择分分离离方方法法，设设计分离装置以及实现最佳操作的理论依据。计分离装置以及实现最佳操作的理论依据。蒸馏、吸收、萃取、结晶、蒸馏、吸收、萃取、结晶、相平衡条件（设一相平衡条件（设一K组分系统内有组分系统内有、两相）两相）I.多组分系统的相图多组分系统的相图两组分系统（二元系）特征两组分系统（二元系）特征K=2，R=0，R=0恒温相图恒温相图 T 一定，一定，p xB,(yB)恒压相图恒压相图 p 一定，一定，T xB,(yB)4.2 两组分系统的气液平衡相图两组分系统的气液平衡相图 返回章首返回章首1.1.理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图液相线液液相相线线：p xB，恒恒温温下下溶溶液液的的蒸蒸气气压压或或饱饱和和蒸蒸气气的的总总压压随随液液相相组组成成的的变变化化。对对理理想想混混合合物物来来说为说为直线直线。(A)甲苯苯(B)返回章首返回章首气相线 返回章首返回章首(A)甲苯苯(B)1.1.理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图气气相相线线：p yB，恒恒温温下下溶溶液液的的蒸蒸气气压压或或饱饱和和蒸蒸气气的的总总压压随随气气相相组成的变化。组成的变化。气相线液相线(A)甲苯苯(B)(A)甲苯苯(B)返回章首返回章首1.1.理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图气相线液相线(A)甲苯苯(B)返回章首返回章首1.1.理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图气相线液相线(A)甲苯苯(B)返回章首返回章首1.1.理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图气相线液相线(A)甲苯苯(B)返回章首返回章首1.1.理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图气相线液相线液相面液相面L气相面气相面V气液共存面气液共存面L+V（闪蒸）（闪蒸）(A)甲苯苯(B)返回章首返回章首1.1.理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图理想混合物的恒温相图2.2.理想混合物的恒压相图理想混合物的恒压相图理想混合物的恒压相图理想混合物的恒压相图2.2.理想混合物的恒压相图理想混合物的恒压相图理想混合物的恒压相图理想混合物的恒压相图液相线液相线(泡点线泡点线)txB气相线气相线(露点线露点线)tyB液相面液相面L气相面气相面V气液共存面气液共存面L+V(A)甲苯苯(B)返回章首返回章首杠杆规则杠杆规则(A)甲苯苯(B)m1m2L1L2例例 如有如有200molxB=0.500mol的的C6H5CH3(A)C6H6(B)混合混合物，当压力为物，当压力为101.325kPa,温度为温度为95.3时，试计算闪蒸后时，试计算闪蒸后气液两相的数量。气液两相的数量。解：解：总组成点即图总组成点即图42的的o点，由点，由图读得图读得yV=0.621，xL=0.400，代入，代入式式(41)，由于由于nV+nL=200mol,所以所以nV=90.5mol,nL=109.5mol。恒压冷却过程在相图上的描述恒压冷却过程在相图上的描述恒压冷却过程的描述恒压冷却过程的描述（1）O点点系统为气相。系统为气相。（2）O1点点出现组成为出现组成为x1的的液相。液相。（3）O2点点气液相组成分别气液相组成分别为为y2和和x2，两相的数量可按杠，两相的数量可按杠杆规则计算。杆规则计算。（4）O3点点凝结完毕，最后凝结完毕，最后的一个气泡的组成为的一个气泡的组成为y3。（5）O4点点系统为液相。系统为液相。3.3.理想混合物的理想混合物的理想混合物的理想混合物的TpxyTpxy立体相图立体相图立体相图立体相图 返回章首返回章首4.4.理想混合物与实际混合物理想混合物与实际混合物理想混合物与实际混合物理想混合物与实际混合物正偏差系统正偏差系统负偏差系统负偏差系统5.5.正偏差系统的恒温相图与恒压相图正偏差系统的恒温相图与恒压相图正偏差系统的恒温相图与恒压相图正偏差系统的恒温相图与恒压相图(A)水丙酮(B)(A)水丙酮(B)返回章首返回章首一般正偏差系统一般正偏差系统最低恒沸点最低恒沸点(A)苯乙醇(B)(A)苯乙醇(B)返回章首返回章首恒温时蒸气总压随恒温时蒸气总压随xB B的变化不但比理想混合物的变化不但比理想混合物(虚线虚线)为为高，且出现极大，恒压时沸点随高，且出现极大，恒压时沸点随xB B变化出现极小。变化出现极小。在极值左面在极值左面 ，极值右面，极值右面 。在极值处，气相线与液相线会合，在极值处，气相线与液相线会合，最低恒沸点最低恒沸点最低恒沸混合物最低恒沸混合物具有最低恒沸点的系统具有最低恒沸点的系统恒恒沸沸混混合合物物不不是是一一种种具具有有确确定定组组成成的的化化合合物物，当条件变化，如压力变化，恒沸点就会移动。当条件变化，如压力变化，恒沸点就会移动。返回章首返回章首恒沸混合物恒沸混合物6.6.负偏差系统的恒温相图与恒压相图负偏差系统的恒温相图与恒压相图负偏差系统的恒温相图与恒压相图负偏差系统的恒温相图与恒压相图最高恒沸点最高恒沸点(A)三氯甲烷丙酮(B)(A)三氯甲烷丙酮(B)返回章首返回章首一般负偏差系统一般负偏差系统具有最高恒沸点的系统具有最高恒沸点的系统恒温时蒸气总压随恒温时蒸气总压随xB B的变化不但比理想混合物的变化不但比理想混合物(虚线虚线)为为低，且出现极小，恒压时沸点随低，且出现极小，恒压时沸点随xB B变化出现极大。变化出现极大。在极值左面在极值左面 ，极值右面，极值右面 。在极值处，气相线与液相线会合，在极值处，气相线与液相线会合，最高恒沸点最高恒沸点最高恒沸混合物最高恒沸混合物(A)三氯甲烷丙酮(B)(A)三氯甲烷丙酮(B)例例：20时时纯纯甲甲苯苯的的饱饱和和蒸蒸气气压压是是2.97KPa，纯纯苯苯的的饱饱和和蒸蒸气气压压是是9.96KPa。现现将将4mol甲甲苯苯(A)和和1mol苯苯(B)组组成成的的溶溶液液(设设为为理理想想溶溶液液)放放在在一一个个有有活活塞塞的的汽汽缸缸中中，温温度度保保持持在在20。开开始始时时活活塞塞上上的的压压力力较较大大，汽汽缸缸内内只只有有液液体体，随随着活塞上的压力逐渐减小，则溶液逐渐气化。着活塞上的压力逐渐减小，则溶液逐渐气化。(1)求求刚刚出出现现气气相相时时蒸蒸气气的的组组成成及及压压力力；(2)求求溶溶液液几几乎乎完完全全气气化化时时最最后后一一滴滴溶溶液液的的组组成成及及系系统统的的压压力力；(3)在在气气化化过过程程中中，若若液液相相的的组组成成变变为为xB=0.100，求求此此时时液液相相和和气气相相的的数数量量；(4)若若测测得得某某组组成成下下，溶溶液液在在9.00kPa下下的的沸沸点点为为20，求求该该溶溶液液的的组组成成；(5)在在20下下若若两两组组分分在在气气相相中中的的蒸蒸气气压压相等，则溶液的组成又如何？相等，则溶液的组成又如何？返回章首返回章首解：解：(1)(2)返回章首返回章首求刚出现气相时蒸气的组成及压力。求刚出现气相时蒸气的组成及压力。求溶液几乎完全气化时最后一滴溶液的组成及系统的压力。求溶液几乎完全气化时最后一滴溶液的组成及系统的压力。(3)(4)返回章首返回章首在气化过程中，若液相的组成变为在气化过程中，若液相的组成变为xB=0.100，求此时液，求此时液相和气相的数量。相和气相的数量。若溶液在若溶液在9.00kPa下的沸点为下的沸点为20，求该溶液的组成。，求该溶液的组成。(5)返回章首返回章首在在20下下若若两两组组分分在在气气相相中中的的蒸蒸气气压压相相等等，则则溶溶液液的的组组成又如何？成又如何？7.7.精馏精馏精馏精馏精精精精馏馏馏馏原原原原理理理理：气气气气液液液液平平平平衡衡衡衡时时时时气气气气相相相相组组组组成成成成一一一一般般般般不同于液相组成。不同于液相组成。不同于液相组成。不同于液相组成。返回章首返回章首板式塔板式塔填料塔填料塔 返回章首返回章首恒沸混合物问题恒沸混合物问题塔底塔底：纯纯A 或纯或纯B 塔顶塔顶：恒沸混合物：恒沸混合物塔底塔底：恒沸混合物：恒沸混合物塔顶塔顶：纯纯A 或纯或纯B 可用萃取精馏方法解决恒沸混合物分离的问题。可用萃取精馏方法解决恒沸混合物分离的问题。4.3 两组分系统的高压气液平衡相图两组分系统的高压气液平衡相图高压下二元系高压下二元系pTxy立体相图立体相图 返回章首返回章首高压下二元系的高压下二元系的Tpxy立体相图立体相图（1）（2）上曲面）上曲面液相面；下曲面液相面；下曲面 气相面气相面（3）T1、T2恒温剖面恒温剖面一般正一般正 偏差系统；偏差系统；T3、T4高于高于TcA 低于低于TcB，不同于一般恒温，不同于一般恒温 相图相图（4）cAcB线线混合物临界点随混合物临界点随 组成变化曲线组成变化曲线反冷凝现象反冷凝现象混合物的临界点高压下二组分系统高压下二组分系统的恒温相图示意的恒温相图示意二元系二元系二元系二元系 VLE VLE 相图相图相图相图理想混合物理想混合物正偏差系统正偏差系统负偏差系统负偏差系统A x B A x B A x B A x B A x B A x B A x B A x B A x B A x B 掌握相图的要点：掌握相图的要点：u 点、线、面意义，自由度分析点、线、面意义，自由度分析u 各种过程在图上的表示各种过程在图上的表示u 各相之间量的关系各相之间量的关系杠杆规则杠杆规则 返回章首返回章首二元系二元系二元系二元系 VLE VLE 相图相图相图相图()T()p液相线：液相线：液相线：液相线：p=p(x)T=T(x)蒸蒸气气压压与与液液相相组组成成的关系的关系沸沸点点与与液液相相组组成成的关系的关系气相线：气相线：气相线：气相线：p=p(y)T=T(y)饱饱和和蒸蒸气气的的压压力力与与气相组成的关系气相组成的关系露露点点与与气气相相组组成成的关系的关系 返回章首返回章首泡点方程泡点方程露点方程露点方程()T()pf液相线以上：液相线以上：液相线以上：液相线以上：p p(x)，液相区液相区T T(x)，液相区液相区2气相线以下：气相线以下：气相线以下：气相线以下：p T(y)，气相区气相区2液相线以上：液相线以上：液相线以上：液相线以上：液相线以下：液相线以下：液相线以下：液相线以下：气相线以上：气相线以上：气相线以上：气相线以上：液相线以下液相线以下液相线以下液相线以下气相线以上：气相线以上：气相线以上：气相线以上：液相线以上液相线以上液相线以上液相线以上气相线以下：气相线以下：气相线以下：气相线以下：p(y)p p(x)两相区两相区T(x)T T(y)两相区两相区 返回章首返回章首111.1.液液平衡液液平衡液液平衡液液平衡 p 一定，一定，TwBH2O(A)-i-C4H9OH(B)的液液平衡相图的液液平衡相图4.4 两组分系统的气液液平衡相图两组分系统的气液液平衡相图 返回章首返回章首部分互溶实验部分互溶实验雾点雾点雾点雾点D D D D 相相相相互互互互平平平平衡衡衡衡的的的的两两两两个个个个液液液液层层层层，称为共轭相。称为共轭相。称为共轭相。称为共轭相。形成均相混合物形成均相混合物溶液达到饱和溶液达到饱和混合物变混浊混合物变混浊开始分层（分相）开始分层（分相）上层溶液增多，上层溶液增多，下层溶液减少。下层溶液减少。下层溶液消失，又下层溶液消失，又成为均相混合物。成为均相混合物。CKCK线线线线,CKCK线线线线:溶溶溶溶解解解解度度度度随随随随温温温温度度度度的的的的变变变变化化化化曲曲曲曲线线线线称称称称为为为为溶溶溶溶解解解解度度度度曲曲曲曲线线线线(雾点线雾点线雾点线雾点线)。H2O(A)-i-C4H9OH(B)的液液平衡相图的液液平衡相图 返回章首返回章首上部会溶点上部会溶点上部会溶温度上部会溶温度系线（联结线）系线（联结线）具有上部会溶点的液液平衡相图具有上部会溶点的液液平衡相图水水(A)-三乙胺三乙胺(B)的液液相图的液液相图水水(A)-烟碱烟碱(B)的液液相图的液液相图 返回章首返回章首具有下部会溶点的具有下部会溶点的液液平衡相图液液平衡相图具有上部会溶点和下部具有上部会溶点和下部会溶点的液液平衡相图会溶点的液液平衡相图温度对溶解度影响的原因温度对溶解度影响的原因:2.2.气液液平衡气液液平衡气液液平衡气液液平衡二元系的气液液相图二元系的气液液相图不同压力的二元系气液液相图不同压力的二元系气液液相图 返回章首返回章首部分互溶系统的气液液平衡相图（类型部分互溶系统的气液液平衡相图（类型部分互溶系统的气液液平衡相图（类型部分互溶系统的气液液平衡相图（类型1 1）（1 1）形成机制）形成机制）形成机制）形成机制点、线、面点、线、面点、线、面点、线、面水水(A)-异丁醇（异丁醇（B)的气液液平衡相图的气液液平衡相图 返回章首返回章首（2 2）实例）实例）实例）实例水水(A)-异丁醇（异丁醇（B)的气液液平衡相图的气液液平衡相图 返回章首返回章首水水(A)-异丁醇（异丁醇（B)的气液液平衡相图的气液液平衡相图 返回章首返回章首 返回章首返回章首两塔流程分离醇与水两塔流程分离醇与水部分互溶系统的精馏部分互溶系统的精馏水水(A)-异丁醇（异丁醇（B)的气液液平衡相图的气液液平衡相图H2O(A)-SO2(B)气液液相图气液液相图 返回章首返回章首部分互溶系统的气液液部分互溶系统的气液液部分互溶系统的气液液部分互溶系统的气液液平衡相图（类型平衡相图（类型平衡相图（类型平衡相图（类型2 2）完全不互溶系统的完全不互溶系统的完全不互溶系统的完全不互溶系统的二元气液液相图二元气液液相图二元气液液相图二元气液液相图完全不互溶系统的二元气液液相图完全不互溶系统的二元气液液相图p p p温温度度降降至至c点点，开开始始凝凝结结出出纯纯B。温温度度继继续续下下降降，纯纯B液液体体的的量量不不断断增增加加，气气相相的的B含含量量不不断断减减少少。当当温温度度降降到到H点点，开开始始出出现现纯纯A液液体体，系系统统内内A、B纯纯液液体体与与气气相相三三相相共共存存，温温度度不不再再下下降降，直直至至气气相相消消失失。系系统统内内A、B两两种种液液体体的的温温度度继继续续降降低。低。返回章首返回章首c 返回章首返回章首c温温度度降降至至c点点，开开始始凝凝结结出出纯纯B。温温度度继继续续下下降降，纯纯B液液体体的的量量不不断断增增加加，气气相相的的B含含量量不不断断减减少少。当当温温度度降降到到H点点，开开始始出出现现纯纯A液液体体，系系统统内内A、B纯纯液液体体与与气气相相三三相相共共存存，温温度度不不再再下下降降，直直至至气气相相消消失失。系系统统内内A、B两两种种液液体体的的温温度度继继续续降降低。低。返回章首返回章首3.3.两两两两组组组组分分分分系系系系统统统统气气气气液液液液平平平平衡衡衡衡和和和和气气气气液液液液液液液液平衡相图汇总平衡相图汇总平衡相图汇总平衡相图汇总凝聚系统凝聚系统仅含液相和固相的系统，称为仅含液相和固相的系统，称为凝聚系统。凝聚系统。相图类型相图类型液相完全互溶，固相完全互溶液相完全互溶，固相完全互溶液相完全互溶，固相部分互溶液相完全互溶，固相部分互溶 液相完全互溶，固相完全不互溶液相完全互溶，固相完全不互溶 形成最低、最高熔点形成最低、最高熔点 形成稳定化合物形成稳定化合物 形成不稳定化合物形成不稳定化合物VLLS4.5 两组分系统的液固平衡相图两组分系统的液固平衡相图 返回章首返回章首1.1.1.1.实验方法实验方法实验方法实验方法使使一一定定组组成成的的液液态态混混合合物物慢慢慢慢冷冷却却，记记录录其其温温度度随随时时间间的的变变化化，以以温温度度为为纵纵坐坐标标、时时间间为为横横坐坐标标作作图图，即即得得冷冷却却曲曲线线。由由此此可可判判断断在在什什么温度时有相变发生，并进一步绘制相图。么温度时有相变发生，并进一步绘制相图。返回章首返回章首热分析法热分析法 返回章首返回章首邻硝基氯苯(A)对硝基氯苯(B)二元系的冷却曲线和相图 (1)(5)是各样品最终结晶的形态示意最低共熔点用热分析数据制作相图用热分析数据制作相图测定溶解度制作相图测定溶解度制作相图 返回章首返回章首邻硝基氯苯(A)对硝基氯苯(B)二元系的相图a、b纯物质熔点纯物质熔点E最低共熔点最低共熔点aE、bE溶溶液液凝凝固固点点随随溶溶液液组组成成变变化化关关系系；固固体体A、B在在溶溶液液中中的的溶溶解解度度随随温温度度的的变变化化关关系系称称为为液相线液相线。2.2.液相完全互溶固相完全不互溶的两组分系统液相完全互溶固相完全不互溶的两组分系统液相完全互溶固相完全不互溶的两组分系统液相完全互溶固相完全不互溶的两组分系统 返回章首返回章首aC、bD固相线固相线CED三相线三相线邻硝基氯苯(A)对硝基氯苯(B)二元系的相图温温度度降降至至c点点，开开始始凝凝固固出出纯纯B。温温度度继继续续下下降降，纯纯B固固体体的的量量不不断断增增加加，液液相相的的B含含量量不不断断减减少少。当当温温度度降降到到E点点，开开始始出出现现纯纯A固固体体，系系统统内内A、B纯纯固固体体与与液液相相三三相相共共存存，温温度度不不再再下下降降，直直至至液液相相消消失失。系系统统内内A、B两两种种固固体体的的温温度度继继续续降降低。低。返回章首返回章首c邻硝基氯苯(A)对硝基氯苯(B)二元系的相图温温度度降降至至c点点，开开始始凝凝固固出出纯纯B。温温度度继继续续下下降降，纯纯B固固体体的的量量不不断断增增加加，液液相相的的B含含量量不不断断减减少少。当当温温度度降降到到E点点，开开始始出出现现纯纯A固固体体，系系统统内内A、B纯纯固固体体与与液液相相三三相相共共存存，温温度度不不再再下下降降，直直至至液液相相消消失失。系系统统内内A、B两两种种固固体体的的温温度度继继续续降降低。低。返回章首返回章首c邻硝基氯苯(A)对硝基氯苯(B)二元系的相图结晶分离结晶分离制造低熔点合金和熔盐电解制造低熔点合金和熔盐电解的相图邻硝基氯苯(A)对硝基氯苯(B)二元系的相图3.3.固相完全不互溶且生成化合物的系统固相完全不互溶且生成化合物的系统固相完全不互溶且生成化合物的系统固相完全不互溶且生成化合物的系统CCl4(A)C6H4(CH3)2(B)的相图的相图 返回章首返回章首生成稳定化合物的相图生成稳定化合物的相图 返回章首返回章首生成稳定的溶剂化物生成稳定的溶剂化物H2O(A)H2SO4(B)的相图的相图的相图的相图生成不稳定化合物的相图生成不稳定化合物的相图737 返回章首返回章首恒压冷却过程恒压冷却过程恒压冷却过程和冷却曲线恒压冷却过程和冷却曲线4.4.固相完全互溶或部分互溶的系统固相完全互溶或部分互溶的系统固相完全互溶或部分互溶的系统固相完全互溶或部分互溶的系统 返回章首返回章首固相完全互溶系统的相图固相完全互溶系统的相图固相部分互溶系统的相图固相部分互溶系统的相图5.5.两组分系统液固两组分系统液固两组分系统液固两组分系统液固 平衡相图汇总平衡相图汇总平衡相图汇总平衡相图汇总 返回章首返回章首 返回章首返回章首 返回章首返回章首液固相图液固相图 返回章首返回章首不同类型的组合不同类型的组合1.1.三组分系统相图的坐标选取三组分系统相图的坐标选取三组分系统相图的坐标选取三组分系统相图的坐标选取ab4.6 三组分系统的液液平衡相图三组分系统的液液平衡相图 返回章首返回章首正三棱柱体相图正三棱柱体相图2.2.三组分系统液液平衡相图三组分系统液液平衡相图三组分系统液液平衡相图三组分系统液液平衡相图苯苯(A)二甘醇二甘醇(B)正己烷正己烷(C)125时的液液相图时的液液相图 返回章首返回章首三组分液液平衡恒温相图（类型三组分液液平衡恒温相图（类型1）苯苯(A)二甘醇二甘醇(B)正己烷正己烷(C)25时的液液相图时的液液相图 返回章首返回章首三组分液液平衡恒温相图（类型三组分液液平衡恒温相图（类型2）返回章首返回章首三组分液液平衡三组分液液平衡Tx立体相图立体相图 返回章首返回章首三组分系统液液平衡相图汇总三组分系统液液平衡相图汇总各种类型的三元液液平衡相图3.3.萃取萃取萃取萃取 返回章首返回章首萃取塔示意萃取塔示意4.4.分配定律（略）分配定律（略）分配定律（略）分配定律（略）分配常数 返回章首返回章首恒温恒压下，是常数，以 表示，即得稀溶液稀溶液 返回章首返回章首解解：返回章首返回章首例例4.7 三组分系统的液固平衡相图（略）三组分系统的液固平衡相图（略）1.1.有三元最低共熔混合物的系统有三元最低共熔混合物的系统有三元最低共熔混合物的系统有三元最低共熔混合物的系统 返回章首返回章首Bi(A)-Sn(B)-Pb(C)立体相图三组分系统液固平衡相图三组分系统液固平衡相图2.2.三元盐三元盐三元盐三元盐-水系统水系统水系统水系统 返回章首返回章首NaCl-KCl-H2O的液固平衡相图（100）.相平衡热力学相平衡热力学相平衡计算的热力学原理相平衡计算的热力学原理相平衡计算的热力学原理相平衡计算的热力学原理4.8 相平衡计算相平衡计算 返回章首返回章首气液平衡气液平衡气相气相液相，惯例液相，惯例理想混合物的气液平衡理想混合物的气液平衡实际混合物的气液平衡实际混合物的气液平衡液液平衡和液固平衡液液平衡和液固平衡液液平衡液液平衡例例 返回章首返回章首解解:返回章首返回章首 它它们们都都只只决决定定于于溶溶质质的的浓浓度度，而而与与溶溶质质的的本本性无关，故称为性无关，故称为依数性依数性。蒸气压下降蒸气压下降沸点升高：沸点升高：凝固点降低凝固点降低渗透压渗透压4.9 稀溶液的依数性（简介）稀溶液的依数性（简介）返回章首返回章首四个依数性四个依数性四个依数性四个依数性纯组分纯组分溶溶 液液1.1.沸点升高沸点升高沸点升高沸点升高 返回章首返回章首纯溶剂时纯溶剂时 返回章首返回章首 返回章首返回章首2.2.凝固点降低凝固点降低凝固点降低凝固点降低 返回章首返回章首 返回章首返回章首 返回章首返回章首3.3.渗透压渗透压渗透压渗透压 返回章首返回章首 返回章首返回章首 返回章首返回章首四个依数性之间的关系四个依数性之间的关系 例例1 苯的凝固点为苯的凝固点为278.68K。在。在100g苯中加入苯中加入1g萘，溶液萘，溶液的凝固点降低的凝固点降低0.4022K，试求苯，试求苯(C6H6)的摩尔熔化焓。的摩尔熔化焓。实验值为实验值为9824解：解：例例2 20时蔗糖时蔗糖(C12H22O11)水溶液的质量摩尔浓度水溶液的质量摩尔浓度 ，在此温度下纯水的密度为在此温度下纯水的密度为0.9982g cm 3，试求渗透压。，试求渗透压。解：解：实验值为实验值为0.771MPa 一级相变一级相变 G=0，H 0，S 0，V 04.10 高级相变（简介）高级相变（简介）返回章首返回章首高级相变高级相变 G=0，H=0，S=0，V=0二级相变二级相变 相变相变 的相图的相图 的恒容热容随温度的变化的恒容热容随温度的变化埃伦菲斯埃伦菲斯(Ehrenfest)方程方程tABwBMt12.A和和B二元系的液固平衡相图如下：二元系的液固平衡相图如下：（1）试指出相图中各相区的相。）试指出相图中各相区的相。（2）画出以）画出以M点为代表的系统的冷却曲线。点为代表的系统的冷却曲线。tABwBM