克拉贝龙 mdash 克劳修斯方程克劳修斯克拉贝龙方程在什么条件下适用 _生活百科

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1、一、克劳修斯-克拉贝龙方程组分数为1的体系只含有一种纯物质叫单组分体系，单组分体系的相律表达式为： f=K-Φ+2=1-Φ+2=3-Φ 当自由度最小：f=0时，相数最多：Φ=3 ，为固相、液相和气相共存。
2、即单组分体系三相平衡时温度和压力皆为定值，不能改变。
3、此时，体系称为无变量体系。
4、当相数最少：Φ=1时，自由度最大：f=2 ，它们是体系的温度和压力。
5、即单组分体系呈单相(固相或液相或气相)时温度和压力可在一定范围内改变，此时体系称为双变量体系。
6、当单组分体系两相平衡(固=气、固=液、液=气)时，因Φ=2 ，故f=1 ，温度和压力中只有一个是可独立改变的，另一个则须随之而变化。
7、即两者之间存在着某种函数关系，此时，体系称为单变量体系。
8、例如液体的饱和蒸气压与温度的关系，固体的饱和蒸气压与温度的关系及外压与固体的溶点的关系等。
9、下面就讨论这种关系。
10、设1 mol某纯物质在温度T及压力P时呈α、β两相平衡，则该物质在α和β两相中的化学势必然相等。
11、 μα=μβ 由于纯物质的化学势就是摩尔吉布斯自由能所以： Gαm = Gβm (4·2) 纯物质的摩尔吉布斯自由能是温度和压力的函数Gm=f(T、P) ，当温度自T变化到T+dT时，若要维持α、β两相的新的平衡则压力必须随之变化到P+dP,其摩尔吉布斯自由能也会发生变化，这时必然有 Gαm +d Gαm = Gβm +d Gβm 与(4·2)式相比较，可得 dGαm = dGβm 将 dG=-SdT+VdP 代入上式后得： -SαmdT+ VαmdP= -SβmdT+ VβmdP 整理后可得： (4·3)式中△Sm和△Vm是1mol该物质由α相变到β相的熵变和体积变化。
12、对可逆相变，有式中△Hm为1mol物质的相变热，代入(4·3)式： (4·4) 上式即为克拉贝龙(Clapeyron)方程。
13、它表示单组分体系两相平衡时压力随温度的变化率。
14、由于在公式推导过程中并未指定α相和β相是何种相，因此(4·4)式可适用于任何纯物质的任意两相平衡。
15、回答者： pz6684002 - 门吏二级 2007-4-3 23:28 克拉贝龙方程在一定的T、P条件下，纯物质在某一相中的量不再变化时的状态，称为相平衡状态。
16、即dGα＝dGβ 。
17、据dG＝－S＋VdP ，得－Sα＋VαdP＝－Sβ＋VβdP（Vα－Vβ）dP＝（Sα－Sβ）dTdP/dT = （Sα－Sβ）/（Vα－Vβ）＝ΔS/ΔV＝ΔH/(TΔV) （∵可逆相变， ΔS＝ΔH/T） dP/dT =ΔH/(TΔV) 。
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