ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
4.5 Фазовый переход твёрдое тело – жидкость.
Плавлению соответствует мольная энтальпия плавления
∆Н
пл,m
.
Оно происходит при некоторой температуре
Т
пл
. Поэтому мольная
энтропия плавления равна
∆Н
пл,m
/Т
пл
и тогда уравнение Клапейрона –
Клаузиуса можно записать в виде
dP
dT
H
TV
пл m
пл пл m
=
⋅
∆
∆
,
,
,
где
∆
V
пл,m
– изменение мольного объёма при плавлении.
Изменение энтальпии при плавлении положительно, изменение
мольного объёма тоже положительно (за некоторым исключением) и
всегда невелико. Поэтому наклон Р(Т) велик и для нормальных веществ
положителен. Для аномальных веществ, таких как вода, висмут, галлий
он отрицателен, так как отрицательна величина
∆V
пл,m
. Если
предположить, что
∆
Η
пл
и ∆V
пл
не зависят от температуры и давления,
то интегрирование последнего выражения даёт уравнение кривой для
равновесия твёрдое тело – жидкость:
РР
Н
V
T
T
пл
пл
=+ ⋅
1
1
∆
∆
ln ,
(4.8)
где
Р
1
и Т
1
– давление и температура в некоторой точке на этой
линии. Уравнение (4.8) может предсказать температуру плавления при
изменении давления.
4.6 Фазовый переход твёрдое тело – газ.
В этом случае в качестве скрытой теплоты фазового перехода
выступает энтальпия сублимации
∆
Н
субл
=
∆
Н
пл
+
∆
Н
исп
. Изменение
мольного объёма при сублимации можно представить в виде
∆VVVV
RT
P
субл газ тв газ
=−≅ =.
Подставив эти значения в уравнение (4.5), получим
dP
d
T
H
RT
субл
(ln )
,=
∆
2
91
4.5 Фазовый переход твёрдое тело – жидкость.
Плавлению соответствует мольная энтальпия плавления ∆Нпл,m.
Оно происходит при некоторой температуре Тпл. Поэтому мольная
энтропия плавления равна ∆Нпл,m/Тпл и тогда уравнение Клапейрона –
Клаузиуса можно записать в виде
dP ∆H пл, m
= ,
dT Tпл ⋅∆Vпл, m
где ∆Vпл,m – изменение мольного объёма при плавлении.
Изменение энтальпии при плавлении положительно, изменение
мольного объёма тоже положительно (за некоторым исключением) и
всегда невелико. Поэтому наклон Р(Т) велик и для нормальных веществ
положителен. Для аномальных веществ, таких как вода, висмут, галлий
он отрицателен, так как отрицательна величина ∆Vпл,m. Если
предположить, что ∆Ηпл и ∆Vпл не зависят от температуры и давления,
то интегрирование последнего выражения даёт уравнение кривой для
равновесия твёрдое тело – жидкость:
∆Н пл T
Р = Р1 + ⋅ln , (4.8)
∆Vпл T1
где Р1 и Т1 – давление и температура в некоторой точке на этой
линии. Уравнение (4.8) может предсказать температуру плавления при
изменении давления.
4.6 Фазовый переход твёрдое тело – газ.
В этом случае в качестве скрытой теплоты фазового перехода
выступает энтальпия сублимации ∆Нсубл = ∆Нпл + ∆Нисп. Изменение
мольного объёма при сублимации можно представить в виде
RT
∆Vсубл =Vгаз −Vтв ≅ Vгаз = .
P
Подставив эти значения в уравнение (4.5), получим
d (ln P) ∆Hсубл
= ,
dT RT 2
91
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- …
- следующая ›
- последняя »
