水和冰的蒸气压曲线斜率差异分析水和冰的蒸气压曲线斜率差异分析
() 渝州大学学报 自然科学版 第 14 卷第 3 期1997 年 9 月
()Sep. 1997 JOU RN A L O F YU ZHOU U N IV ER S IT Y N a t. Sc ien. E d it. V o l. 14 ?. 3
水和冰的蒸气压曲线斜率差异分析
对某一平衡体系而言, 平衡常数与标准自由能变化有如下关系:
Ø ?GØ ØØ = - ?G = - R T ln k p lnk 或p R T 而Ø Ø Ø ?G =?H -T ?S 则:Ø Ø Ø Ø ?...
水和冰的蒸气压曲线斜率差异
() 渝州大学学报 自然科学版 第 14 卷第 3 期1997 年 9 月
()Sep. 1997 JOU RN A L O F YU ZHOU U N IV ER S IT Y N a t. Sc ien. E d it. V o l. 14 ?. 3
水和冰的蒸气压曲线斜率差异分析
对某一平衡体系而言, 平衡常数与标准自由能变化有如下关系:
Ø ?GØ ØØ = - ?G = - R T ln k p lnk 或p R T 而Ø Ø Ø ?G =?H -T ?S 则:Ø Ø Ø Ø ?H - T ?S?H?SØ ln k = - = - + p R T R T R
Ø Ø p p 设某一可逆反应, 在温度 T 时的平衡常数为 k , 在 T 时的平衡常数为 k , 则有:1 2 12Ø Ø ?H?SØ()= - + 1 p lnk 1R T R 1
Ø Ø ?H?SØ()2 lnk = -+ p 2 R T 2 R
() () 式 2- 1得
Ø Ø ?H?HØØlnk - lnk = - + p p 21R T R T 21
Ø Ø k p T - T 2 12?H ()3 ln =Ø k R T T p 1 21
如图 1, 水的相图中, OA 是水蒸气
和水的平衡曲线, 即水在不同温度下的
蒸气压曲线, OB 是冰和水蒸气两相的
平衡线, 即冰在不同温度下的蒸气压曲
线。
曲 线 OA对 应 于 平 衡:
H 2O (L ) [ H 2O (g) 过程焓变为 ?H 1 , 其平
衡常数可看作水的蒸气压。
Ø= P p 即: K
() 对于曲线OA 由3式得到:
图 1水的相图
P 2 ?H 1 1 1 ln = -- P R 1T T 2 1
P T 22 ?H 1 d ln P = dT2 ??R T P T 11
?H 1d lnP = dT 2R T
?H 1d lnP ƒdT = 2R T
?H dP ƒP 1= 2dT R T
?H 1dP = P 2dT R T
因为V =R T , 所以上式变为:水
?H dP 1()= 4 dT 水?气 T 水 ×V 水
式中, V 为水变蒸气的摩尔体积, T 为相变温度。水 水
( ) () 线OB 对应于平衡: H 2O s[ H 2O g, 过程焓变为 ?H 2 , 其平衡常数可看作冰的蒸
Ø = P p K
() () 于曲线OB 由3式得到类似于4式的关系式:
?H dP 2 ()=5 dT 冰?气 V 冰 × T
) 式中, V 为冰变为蒸气的摩尔体积, T 为相对温度。冰 冰
由热力学知道:
变蒸气的摩尔体积近似等于冰变为蒸气的摩尔体积。
V ? V , ?H > ?H 冰水2 1
?H 2?HdP dP > 以, 即> V × T V × TdT dT 冰?气 水?气冰 水
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