纯元素热力学性质的计算

1 计 2.7 综合练习一：纯元素热力学性质的计算 铝元素的稳定态是 Fcc_A1 和 liquid. Fcc_A1 铝的稳定温度区间是 (298 K, 933.47K)，其中 933.47K为铝的熔点. Bcc_A2和 Hcp_A3铝是亚稳结构.铝的稳定 态和亚稳态热力学性能数据来自[1991Din: A.T. Dinsdale, CALPHAD, 15(4) 317-425 (1991)]. 请计算下面的热力学性质： (1) 铝的不同形态（稳定态，亚稳态）之间的转变温度，转变焓和转变熵； (2) 计算 Hcp_A3, Bcc_A2, Fcc_A1和 Liquid铝从 298K到 2000K的热容，并绘 出曲线图； (3) 计算 Hcp_A3, Bcc_A2和 Liqud态铝从 298K到 4000K，相对于 Fcc_A1态 铝的吉布斯自由能能，并绘出曲线图。 纯铝的热力学性能数据 [1991Din] (I)稳定态 Fcc_A1 铝和液态铝的吉布斯能: GAl (Fcc_A1) –HSER(Al) = -7976.15+137.093038*T-24.3671976*T*LN(T) -0.001884662*T**2-8.77664E-07*T**3+74092*T**(-1); (298.15 to 700 K) -11276.24+223.048446*T-38.5844296*T*LN(T)+0.018531982*T**2 -5.764227E-06*T**3+74092*T**(-1); (700 to 933.47 K) -11278.378+188.684153*T-31.748192*T*LN(T)-1.230524E+28*T**(-9); (933.47 to 4000 K) GAl (Liquid) – GAl (Fcc_A1) = 11005.029-11.841867*T+7.9337E-20*T**7 ( 298.15 to 933.47 K) 10482.382 –11.253974T+1.231E28T**(-9) (933.47 to 4000 K) 10482. 10482.382-11.253974*T+ 1.231E+28T**(-9); (933.47 to 2900 K) (II)亚稳态 Bcc_A2和 Hcp_A3 铝的吉布斯能: GAl (BCC_A2) – GAl (Fcc_A1) = 10083-4.813*T GAl (Hcp_A3) – GAl (Fcc_A1) = 5481-1.8*T