Физическая химия. Часть 3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
25
насыщенного пара с увеличением температуры растет сильнее над
твердой фазой, чем над жидкой.
При плавлении изменение объема
п. ф.
V
∆
может быть и боль-
ше, и меньше нуля. Как правило, молярный объем жидкой фазы
больше, чем твердой (
тв.ж.
VV >
), и с ростом внешнего давления тем-
пература плавления увеличивается:
0>dTdp (рис. 3.3 а). Но для
некоторых веществ (H
2
O, Bi, Ga и ряда сплавов) наблюдается обрат-
ная зависимость (
тв.ж.
VV < и 0
<
dTdp ). Поэтому кривые плавления
AD (рис. 3.3 а и 3.3 b) имеют различный уклон
*
.
Во всех случаях, в соответствии с принципом Ле–Шателье,
увеличение давления при постоянной температуре смещает фазовое
равновесие в сторону того из процессов, который сопровождается
уменьшением объема V (увеличением плотности ρ) системы. На-
пример, из рис. 3.3 следует, что для серы при постоянной темпера-
туре
рмж
VVV >> и
рмж
ρ
ρ
ρ
<
< .
3.3.5. Примеры и задачи
A. Примеры решения задач
Задача 1. Определить температуру кипения воды при давлении
p=2 атм, если при 100
о
C удельная теплота испарения воды
гДжh /59,2255
исп.
=∆ . Молярная масса воды
M=18 г/моль.
Решение
Определяем молярную теплоту испарения
молькДжMhH /60,40181059,2255
3
исп.исп.
=⋅⋅=⋅∆=∆
−
.
Используем уравнение (3.6), приняв, что
T
p
dT
dp
∆
∆
≈ .
()
ж.п.кип.
исп.
VVT
H
T
p
−
∆
=
∆
∆
,
лV 018,0
ж.
= ;
(
)
лV 61,30
15,273
15,2731004,22
п.
=
+
⋅
= ,
()
(
)
(
)
K
H
VVpT
T 5,28
87,960,40
018,061,3015,37312
исп.
ж.п.кип.
кип.
=
⋅
+⋅⋅−
=
−
=
∆
∆
∆
(1 кДж=9,87 л⋅атм).
Тогда температура кипения воды под давлением 2 атм
*
На рис. 3.3 принято изменение пропорциональности. При строгом соблюдении пропорционально-
сти наклон кривой плавления был бы практически незаметен, так как плотности твердой и жидкой
фаз отличаются друг от друга незначительно. Например, для воды dT/dp=– 0,73⋅10
-7
K/Па.

Страницы