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物理化学习题集及答案2
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第五章相平衡练习题
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水盐体系相图及其应用5
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《化工工艺学》复习题
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【05章_相平衡】
来源：互联网 更新时间： 13:49:41 责任编辑：鲁晓倩字体：
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物理化学电子教案―第五章
C 313 D 0 0.2 0.4 0.6 H2 O 质量分数
0.8 1.0 A C6 H5 NH2
§5.1 §5.2 §5.3 §5.4 §5.5 §5.6 *§5.7 *§5.8 引言
多相系统平衡的一般条件 相律 单组分系统的相平衡 二组分系统的相图及其应用 三组分系统的相图及其应用 二级相变 铁-碳系统的相图
相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一 研究多相系统的平衡在化学、化工的科研和生产 中有重要的意义，例如：溶解、蒸馏、重结晶、萃取、 提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识 相图（phase diagram） 研究多相系统的状态如何随温度、压力和组成 等强度性质变化而变化，并用图形来表示，这种图 形称为相图。
相律（phase rule）
研究多相平衡系统中，相数、独立组分数与描 述该平衡系统的变数之间的关系。它只能作定性的 描述，而不能给出具体的数目。 相（phase） 系统内部物理和化学性质完全均匀的部分称 为相。 相与相之间在指定条件下有明显的界面，在 界面上宏观性质的改变是飞跃式的。
系统中相的总数称为相数，用 Φ
气体，不论有多少种气体混合，只有一个气相。 液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三 相共存。 固体，一般有一种固体便有一个相。两种固体粉 末无论混合得多么均匀，仍是两个相（固体溶液 除外，它是单相）。
自由度（degree of freedom） 确定平衡系统的状态所必须的独立强度变量的 数目称为自由度，用字母 f 表示。这些强度变量通 常是压力、温度和浓度等。 如果已指定某个强度变量，除该变量以外的其 它强度变量数称为条件自由度，用
f * 表示。
例如：指定了压力 指定了压力和温度
f = f ?1 ** f = f ?2
多相系统平衡的一般条件
在一个封闭的多相系统中，相与相之间可以有 热的交换、功的传递和物质的交流。 对具有Φ 个相系统的热力学平衡，实际上包 含了如下四个平衡： (1) 热平衡 (2) 力学平衡 (3) 相平衡 (4) 化学平衡
(1) 热平衡条件 设系统有α,β 两个相构成，在系统的组成、 总体积和热力学能均不变的条件下，若有微量热 自α 相流入β 相，系统总熵变化为
dS = dS α + dS β
当系统达平衡时
dS α + dS β = 0
当系统达平衡时，两相的温度相等。 同理，可以推广到多相平衡系统
(2) 压力平衡条件 设系统的总体积为V，在系统的温度、体积 及组成均不变的条件下， 设α 相膨胀了 dV 当系统达平衡时
β 相收缩了
α + dAβ = 0
dA = ? pα dV α ? p β dV β = 0
当系统达平衡时，两相的压力相等。 同理，可以推广到多相平衡系统
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