Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 21 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21
Р =
Δ
RT
G
T
0
exp , (2.5)
что позволяет рассчитать давление насыщенного пара над
конденсированным веществом, исходя из термодинамических свойств
вещества
(
f
G
0
,
f
H
0
, S
0
) в газовом и конденсированном состоянии.
Зависимость между температурой и давлением равновесно
сосуществующих фаз однокомпонентной системы также выводится на
основе равенства изобарно - изотермических потенциалов фаз во всех
точках этой зависимости
(dG
1
= dG
2
V
1
dP - S
1
dT = V
2
dP - S
2
dT),
что приводит к известному уравнению Клапейрона-Клаузиуса:
)(
12
VVT
H
dT
dP
Δ
=
, (2.6)
где
H - энтальпия перехода из одной фазы в другую моля
вещества;
V
2
, V
1
- мольные объемы фаз. В таком виде оно приложимо к
таким видам фазовых переходов как возгонка, испарение, плавление,
аллотропные превращения. Если рассматривать процессы испарения и
возгонки, то объемом конденсированной фазы можно пренебречь, а пар
считать идеальным газом. Тогда уравнение Клапейрона-Клаузиуса
примет вид:
2
ln
R
T
H
d
T
P
d Δ
=
. (2.7)
В интервале температур, где можно принять
H = const, интегрируя
(2.7) имеем:
Δ
=
211
2
11
ln
TTR
H
P
P
. (2.8)
Для вывода более строгого уравнения следует учесть зависимость
H
от температуры.
Для оценки в случае необходимости теплоты испарения вещества
можно использовать эмпирическое правило Трутона, связывающее
теплоту испарения жидкости с температурой ее кипения
Т
нтк
при
Р = 1 атм
H
исп
= 88
.
Т
нтк
.
                   ⎡
                        ΔGT0 ⎤⎥
          Р=   exp⎢⎢−         ⎥,                              (2.5)
                   ⎢    RT ⎥
                   ⎣          ⎦

что позволяет рассчитать давление насыщенного пара над
конденсированным веществом, исходя из термодинамических свойств
               0    0  0
вещества (∆fG , ∆fH , S ) в газовом и конденсированном состоянии.
     Зависимость между температурой и давлением равновесно
сосуществующих фаз однокомпонентной системы также выводится на
основе равенства изобарно - изотермических потенциалов фаз во всех
точках этой зависимости (dG1 = dG2 → V1dP - S1dT = V2dP - S2dT),
что приводит к известному уравнению Клапейрона-Клаузиуса:

          dP     ΔH
             =                ,                               (2.6)
          dT T ⋅(V2 −V1)

     где ∆H - энтальпия перехода из одной фазы в другую моля
вещества; V2, V1 - мольные объемы фаз. В таком виде оно приложимо к
таким видам фазовых переходов как возгонка, испарение, плавление,
аллотропные превращения. Если рассматривать процессы испарения и
возгонки, то объемом конденсированной фазы можно пренебречь, а пар
считать идеальным газом. Тогда уравнение Клапейрона-Клаузиуса
примет вид:

          d ln P ΔH
                = 2.                                          (2.7)
           dT RT
В интервале температур, где можно принять ∆H = const, интегрируя
(2.7) имеем:

            P2 ΔH ⎛⎜ 1 1 ⎞⎟
          ln =   ⋅⎜ − ⎟            .                          (2.8)
            P1 R ⎜⎝ T1 T2 ⎟⎠

Для вывода более строгого уравнения следует учесть зависимость ∆H
от температуры.
     Для оценки в случае необходимости теплоты испарения вещества
можно использовать эмпирическое правило Трутона, связывающее
теплоту испарения жидкости с температурой ее кипения Тнтк при
Р = 1 атм

          ∆Hисп = 88. Тнтк .
                                       21