химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

ростом давления.

Таблица IV, 3

Летучесть {/) водорода при °С и разных давлениях {р)

О, АТМ А /, атм р. атм а

• 10&

RT А АТМ

по (IV, 48а) по (IV, 50)

NA (IV, 48а) по (IV, 50)

100 —69 107,4 106,9 600 —71 919 859

200 —69 230 228 700 —72 1152 1053

300 —70 371 363 800 —72 1413 1262

400 —71 532 517 900 —72 1707 1484

500 —71 714 678 1000 —72 2037 1720

Для приближенного вычисления летучестей реальных газов можно воспользоваться методом расчета, основанным на принципе соответственных состояний. Согласно этому принципу, ряд одинаковых свойств, в том числе и коэффициент активности различных реальных газов, оказываются равными при одинаковых значениях приведенной температуры и приведенного давления*.

Иначе говоря, коэффициент активности газа есть универсальная функция приведенных давления тс и температуры т:

т =-I-= ? т) (IV, 51)

Эта закономерность является приближенной.

На рис. IV, 4 показан график зависимости у от тг. Каждая кривая является изотермой, которой отвечает определенная величина X.

Пользуясь этим графиком, легко найти летучесть какого-либо газа. Вычислим, например, летучесть аммиака при 450 °С и 300 атм (для аммиака Ркр.=П1,6 атм; 7,кр,=406 °С).

Приведенные величины, соответствующие 450 °С и 300 атм, равны:

РкР. 111,6 " Т 450 4. 273

1,78

Р 300 п л

И 2.69

Пр. ~ 406

Отыскав на диаграмме (рис. IV, 4) изотерму т=1,78 (несколько ниже т=1,80), отсчитываем значение коэффициента активности аммиака при т.—2,69. получаем у^ =0,91. Следовательно, летучесть аммиака:

* Приведенной температурой и приведенным давлением называются соответственно отношения х=Т/7кр. и ^=р/рКр.> гДе ^кр. и Ркр.—критические температура и давление.

/ = ур = 0,91 ? 300 = 273 атм

§ 8. Фазовые переходы. Уравнение Клапейрона—Клаузиуса

В системе, состоящей из нескольких фаз чистого вещества, находящихся в равновесии, возможны переходы вещества из одной фазы в другую. Такие переходы называются фазовыми переходами или превращениями агрегатных состояний.

Рассмотрим равновесный переход одного моля вещества из одной фазы (1) в другую (2), совершающийся при постоянных давлении и температуре. Соответствующее изменение внутренней энергии системы равно (производится только работа расширения)

и.-и^т (S2 - SJ - р (У2 - Vt)

откуда

и2 - TS2 + pV2 = UX- TS, + pV,

но суммы, стоящие в обеих частях равенства, по определению равны изобарным потенциалам (G, и G2) моля вещества в фазах 1 и 2. Следовательно

G2 = G1 (IV, 52)

т. е. изобарные потенциалы единицы массы чистого вещества в двух фазах, находящихся в равновесии, равны между собой*.

Напишем уравнения (IV, 156) полных дифференциалов для изобарных потенциалов одного моля чистого вещества в двух равновесных фазах 1 и 2:

dG^V^p-S^T} 53

dG2 = V2dp — S2dT J Вычитая верхнее уравнение из нижнего, получим:

dG2 — dGt = (V2 — Vx) dp — (S2 — St) dT

Изменения p и T здесь были не независимыми, а такими, при которых сохранялось равновесие между фазами 1 и 2. Таким образом, между р и Т сохранялась функциональная связь, соответствующая фазовому равновесию. Поэтому, если Gt=G2 (равновесие при давлении р и температуре Г), то G1JrdGl = G2-\-dG2 (равновесие при давлении p+dp и температуре T+dT), т. е. dG±=dG2 или dG2—dGj=0. Следовательно

* Очевидно, что изохорные потенциалы двух равновесных фаз ие равны между собой, и разность их равна максимальной работе процесса перехода:

Г г — Fj = — Лмакг. = — р (ог — vx)

(У2 - Vi) dp - (S2 - Sj) dT = 0

(IV, 54)

или

dT v2 — vt

Взаимное превращение фаз рассматривалось здесь как равновесное и изотермическое, поэтому:

S2 — S, =-fi-=-?r (IV, 55)

Здесь к—теплота фазового превращения, поглощаемая при переходе моля вещества из фазы 1 в фазу 2; V2—V2—разность мольных объемов двух фаз.

Из уравнений (IV, 54) и (IV, 55) получим:

dp X

~аТ~ ~ T{V2 — VX)

ИЛИ

К = ТЖ (У2~Уг) (IV, 56)

Можно отнести все величины к одному грамму вещества, при эгом

L = T^r(vu-vl) (IV, 56а)

где L=X/M и (V2—V1) = (v2—vJM; М—молекулярный вес*.

Уравнение IV, 56 [или (IV, 56а)] называется уравнением Кла-пейрона—Клаузиуса и является общим термодинамическим уравнением, приложимым ко всем фазовым переходам чистых веществ, т. е. к превращениям агрегатных состояний.

* Величины X и L, являющиеся изотермическими теплотами, легко связать с калорическим коэффициентом I, который равен теплоте, поглощаемой при расширении системы иа единицу объема. Очевидно, теплота L расширения 1 г вещества при фазовом превращении равна L=t(v2—vt). Подставив в это равенство значение / по уравнению (IV, 28а), приходим к уравнению (IV, 56а).

При превращении одной фазы в другую удельные (интенсивные) свойства вещества (удельный или мольный объем, внутренняя энергия и энтропия одного грамма или одного моля) изменяются скачкообразно. Однако отсюда не следует, что внутренняя энергия всей двухфазной системы не является в этом случае непрерывной функцией ее состояния. В самом деле, система, состоявшая в начале проце

страница 54
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликни на компьютерную фирму KNS. Промокод на скидку "Галактика" - зд принтер купить - офис-салон на Дубровке.
аудиосистема 5.1 для домашнего кинотеатра
печи барбекю сборные
sumx44

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)