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与温度的关系为:lg p* / Pa 14.696 5650/T / K ,
液体的蒸气压与温度的关系为:
lg p* / Pa 10.296 3265/T / K
试求三相点的温度和压力,并求三相点时的摩尔升 华焓、摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。 解:
fus Hm sub Hm vap Hm (108.17 62.51)kJ mol1 45.66kJ mol1
dp*
sub Hm RT 2
dT
dln
p* / Pa dT
sub H m RT 2
ln10 5650K
T2
sub Hm 8.314 ln10 5650J mol 1 108.17103 J mol 1 108.17kJ mol 1
例:在熔点附近的温度范围内,TaBr5固体的蒸气压
纯组分的V-L、V-S平 衡,Vm (g) 相变Vm ,g ~ i.g.,
Hm C
例1 酚的精制采取减压蒸馏方法。已知酚的正常沸点为 181.9℃,如真空度为86.7kPa,酚的沸点应为多少?已
知酚的蒸发热为 48.1103 J mol,1 外压为100.0Pa。
解:
T1,p1 △H
3265 542.0
4.272
p* 18.7 103 Pa 18.7kPa
例:在熔点附近的温度范围内,TaBr5固体的蒸气压
与温度的关系为:lg p* / Pa 14.696 5650/T / K ,
液体的蒸气压与温度的关系为:
lg p* / Pa 10.296 3265/T / K
解:
dp trsHm dT TtrsVm
dT V trs m dp T trsHm
ln T2 T1
V trs m H trs m
(
p2
p1 )
5.4 106 1250
10 101325106
106
0.0428
T2 0.958 T1
T2 273.06K
T T2 T1 (273.06 273.2)K 0.14K
例:70oC时四氯化碳的蒸气压为82.81kPa,80oC时 为112.43kPa,试计算四氯化碳的摩尔蒸发焓及正 常沸点。设四氯化碳的摩尔蒸发焓不随温度而变化。
解:
ln
p*(T2 ) p*(T1 )
ln(13.3 /101 .3) (48.1103 / 8.3145 )[1/(T2 / K) 1/ 455 .1]
T2 = 392.4K →119.2℃
例2:水在90.0oC与100.0oC时的饱和蒸气压分别为 70.1kPa与101.3kPa,试求水的蒸发热。
解:
ln
p2* p1*
vap Hm R
1 T2
1 T1
ln
101.3
vap Hm
/
J
mol1
1
1
70.1 8.3145 373.2 363.2
vapHm 41.4103 J mol1
例 3 : 冰 和 水 的 密 度 分 别 为 0.917kg.dm-3 和 1.000kg.dm-3 ,冰的熔化热为6.008kJ.mol-1,求压 力由0.1MPa增加到2MPa时的熔点变化。
气液关系:
dp dT
0, vap Hm
0
V vap m 0 Vm (g) Vm (l)
液固关系:
dp dT
0, fus Hm
0
V fus m 0 Vm (l) Vm (s)
对于蒸发或升华过程:Vm (l) Vm(g)或Vm(s) Vm(g)
Sm (α)dT Vm (α)dp Sm (β)dT Vm (β)dp
dp dT
Sm (β) Sm (α) Vm (β) Vm (α)
相变Sm 相 变Vm
相变Hm T 相 变Vm
适用于任何纯物质的两相平衡系统
克拉佩 龙–克 劳修斯 方程
dp 相变Hm dT T相变Vm
设蒸气服从理想气体状态方程,
则Vm (g)
RT p*
蒸发过程:
dp* vap Hm vap Hm vap Hm p*
dT TvapVm TVm (g)
RT 2
1 p*
dp*
vap H m RT 2
dT
(2)若H=A+BT+CT2
ln{ p* } 1 A B lnT CT D
试求三相点的温度和压力,并求三相点时的摩尔升
华焓、摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。
解:
dp* dT
vap Hm T vapVm
vap Hm TVm (g)
vap Hm p* RT 2
1 p*
dp*
vap Hm RT 2
dT
dln p* / Pa
dT
vap H m RT 2
试求三相点的温度和压力,并求三相点时的摩尔升
华焓、摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。
解:14.696 5650 10.296 3265 4.400 2385
T /K
T /K
T /K
T 2385 K 542.0K
4.400
lg
p* Pa
10.296
T2,p2
p1* 101 .3kPa T1 (181 .9 273 .2)K 455 .1K
p2* (100 .0 86.7)kPa 13.3kPa
T2 = ?
ln
p2* p1*
Hm R
1 T2
1 T1
vapHm 48.1103J mol1
R T
(3)工程上常用安托万式 ln{ p*} A B
Ct
dp H dT T V
纯组分的两相平衡
d ln p*
dT
H m RT 2
ln p* Hm C RT
ln
p2* p1*T1
纯组分的V-L、V-S平 衡,Vm (g) 相变Vm ,g ~ i.g.
液体的蒸气压与温度的关系为:
lg p* / Pa 10.296 3265/T / K
试求三相点的温度和压力,并求三相点时的摩尔升
华焓、摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。
解:
dp* dT
sub Hm TsubVm
sub Hm TVm (g)
sub Hm p* RT 2
1 p*
70
1 273.15
8.3145 30.81 103
ln
10812..38215K
1
2.8597103 K 1
T2 349.69K, t2 76.54o C
例温:度1为0112372o5CP。a下已,H知g由I2的红红色、Hg黄I2两转种变晶为体黄的色晶Hg型I2转时变, 转变焓为1250J.mol-1,体积变化为-5.4cm3.mol-1,试 求压力为10MPa时的晶型转变温度。
解:
dp fus Hm dT T V fus m
dp fus Hm dT T fusVm
p2
p1
fus H m V fus m
ln T2 T1
ln T2
(2 0.1)106 1 / 1.000 1 / 0.917103 0.0182
273.2
6008
ln10 3265K
T2
vapHm 8.314ln10 3265J mol1 62.51103 J mol1 62.51kJmol1
例:在熔点附近的温度范围内,TaBr5固体的蒸气压
与温度的关系为:lg p* / Pa 14.696 5650/T / K ,
Vm (g) vapVm或Vm (g) subVm
设蒸气服从理想气体状态方程,
则Vm (g)
RT p*
蒸发过程:
dp* vap Hm vap Hm vap Hm p*
dT TvapVm TVm (g)
RT 2
1 p*
dp*
vap H m RT 2
dT
T2 0.958 127 273.15K 383K
t2 110o C
例:在熔点附近的温度范围内,TaBr5固体的蒸气压
与温度的关系为: lg p* / Pa 14.696 5650/T / K ,
液体的蒸气压与温度的关系为:
lg p* / Pa 10.296 3265/T / K
β
<0 Gm (β) Gm (α) 不可逆过程 α
=0 Gm(β) Gm(α) 可逆过程
T→T+dT
p→p+dp
+dn -dn
T,p
Gm (α) dGm (α) Gm (β) dGm (β)
dGm (α) dGm (β)
dGm (α) Sm (α)dT Vm (α)dp
dGm (β) Sm (β)dT Vm (β)dp
vap Hm R
1 T2