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1

单元三相系的平衡性质2一、温度--压强相图1.相图单元系α、

相平衡时：

(T,p)=

(T,p)由其决定的曲线P1=P1(T)

称为相平衡曲线。在P—T关系图中，描述复相系统平衡热力学性质的曲线，称为为相图。

2.平衡相变在平衡曲线上，当系统缓慢地从外界吸收或者放出热量时，物质将由一相转变成另一相而始终保持在平衡态，称为平衡相变。

3水的临界温度647.05K,临界压强22.09106Pa水三相点温度273.16K单元三相系温度和压强的相图4分开液相和固相区域的曲线称为熔解线（或凝固线），为液固两相的平衡线，在熔解线上液固两相可以平衡共存。

分开气相和固相区域的曲线称为升华线，为气固两相的平衡线，在升华线上气固两相可以平衡共存。分开气相和液相区域的曲线称为汽化线，为气液两相的平衡线，在汽化线上气液两相可以平衡共存。

汽化线上有一点C，温度等于C点时，液相不存在，因而汽化线也不存在，C点称为临界点，相应的温度和压强称为临界温度和临界压强。5汽化线、熔解线和升华线交于一点A，此点三相共存称为三相点，是三条相平衡曲线的交点。在三相点，物质的气、液、固相共存。对于某一物质三相点的温度和压强是确定的。三相点的T、P和

由下式确定。6二、克拉珀龙方程设（T，P）和（T+dT，P+dP）是两相平衡曲线上邻近的两点，则：TPT+dT，P+dPT，P两式相减：7由吉布斯函数和化学势的关系：

微分：dG=ndμ+μdn

吉布斯函数的全微分基本方程：

dG=-SdT+Vdp+μdn

由(1)、(2)式最后得到化学势的全微分：

s、v分别是摩尔熵和摩尔体积(2)(1)8或者：L表示1摩尔物质由α相转变到β相时所吸收的相变潜热，相变时物质的温度不变。克拉珀龙方程给出两相平衡曲线的斜率9

当物质发生溶解、蒸发或升华时，通常比体积增大，且相变潜热是正的，因此平衡曲线的斜率通常是正的。如：（1）冰熔解时比体积变小，溶解曲线的斜率是负的。（2）3He熔解时比体积增加，但0.3K以下，固相的比熵大于液相，使熔解曲线具有负斜率。

某些情况下，溶解曲线的斜率是负的。3He的这一特性被用来获得低温。预冷至0.3K以下，然后绝热压缩。压强增加时，固-液混合物的温度降低，是获得mK低温的方法。T/Kp/(105Pa)固液气10三、蒸气压方程饱和蒸气：与凝聚相（液相或固相）达到平衡的蒸气。蒸气压方程：描述饱和蒸气压与温度关系的方程。、分别代

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