Физическая химия. Колпакова Н.А - 98 стр.

UptoLike

98
Пример 1
Под давлением 0,1013 · 10
6
Па лед плавится при 273 К. Удельный объем
льда при 273 К равен 991,1 см
3
/кг, а воды — 916,6 см
3
/кг. Молярная теплота
плавления льда равна 6010 Дж/моль. Вычислить давление, при котором лед
будет плавиться при 271 К.
Решение
По уравнению КлаузиусаКлапейрона (178) вычислим величину
d
d
T
p
,
если:
1. Удельная теплота плавления льда равна
Н
пл
=6010 · 10
3
/18,01=333,6 · 10
3
Дж/кг.
2. Изменение удельного объема при плавлении льда равно
V = V
ж
– V
т
= 916,6 – 991,1 = –74,5 см
3
= –74,5 · 10
–6
м
3
.
Знак минус показывает, что при плавлении льда объем системы умень-
шается. Таким образом,
6
6
3
d 273 74,5 10
0,061 10
d 333,6 10
T
p
−⋅
==
К/Па.
Отрицательное значение
d
d
T
p
показывает, что при увеличении давления
(dp > 0) температура плавления понижается (dT < 0).
3. Давление, при котором лед будет плавиться при 271 К, найдем из
уравнения (178) и (179)
d/d
Т
p
Tp
∆= =
6
6
2
32,8 10
0,061 10
=⋅
−⋅
Па.
4. Давление, при котором лед будет плавиться при 271 К, равно
66
0
(0,1 32,8) 10 33,8 10 Па
рр р=+= + =
.
6.2.4. Диаграмма состояния воды