Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
24
При равновесии двух конденсированных фаз – твердое ↔жидкое или
твердое (модификация I) ↔твердое (модификация II) – молярные объемы фаз
сравнимы по величине. Так, молярный объем жидкой меди всего на 3% больше,
чем твердой. Но при равновесиях
твердое
↔
пар или жидкое ↔пар в условиях,
далеких от критических, молярный объем конденсированной фазы всегда зна-
чительно меньше, чем парообразной. Например, 10 молей воды при нормаль-
ных условиях в виде жидкости имеют объем 0,18 л, а в виде пара – 224 л, что
почти в 1250 раз больше. Это позволяет преобразовать уравнение Клапейрона
для процессов испарения и возгонки.
Для области давлений
не более
6
510
⋅
Па, в которой пар подчиняется за-
конам идеальных газов, можно принять:
() () ()
г.
исп. возг. гж. тв.
R
T
VVVV
p
∆=−≈≈.
Тогда
()
исп. (возг.) исп. (возг.)
2
г
H
Hp
dp
dT TV RT
∆∆⋅
==
,
или
()
2
возг. исп.
ln
RT
H
dT
pd
∆
= . (3.7)
Это уравнение является частным случаем выражения (3.6) для процессов
испарения и возгонки и называется уравнением Клапейрона–Клаузиуса.
Интегрирование уравнения Клапейрона-Клаузиуса при условиях, когда
п. ф.
H∆ можно считать не зависящей от температуры, приводит к выражению:
∫
∫
+
∆
= const
dT
R
H
pd
2
(возг.) исп.
ln ,
const
RT
H
p +
∆
−=
(возг.) исп.
ln , (3.8)
или, если обозначить
A
const
B
R
H
==
∆
3,2
а ,
3,2
(возг.) исп.
, то
B
Ap −=lg .
Согласно этим уравнениям, зависимость давления насыщенного пара от
температуры в координатах
(
)
Tfp 1lg
=
является линейной (рис. 3.5).
Если измерить давление насыщенного пара при различных температурах
или температуру кипения (возгонки) при различных давлениях и построить
прямую, как показано на рис. 3.5, то можно, зная координаты двух точек на
этой прямой, вычислить молярную теплоту испарения, т. е. количество тепло-
ты, поглощенное веществом при изотермическом испарении одного моля
жид-

Страницы