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文档简介
1单元二相系及复相系的平衡条件2一个单元两相系具有
相和
相,整个系统是孤立系统。设想系统发生虚变动,则:1.平衡条件3两相的熵变整个系统的熵变:基本热力学方程dU=TdS-pdV+μdn4结论:整个系统平衡时,两相的温度、压强和化学势必须分别相等。整个系统达到平衡时,总熵有极大值,必有:(热平衡条件)(力学平衡条件)(相变平衡条件)单元复相系平衡满足的平衡条件5
若热平衡条件不满足,变化朝方向进行。
如平衡条件未满足,复相系将发生变化,变化朝熵增加的方向进行:当时,变化朝的方向进行即能量将从高温的相传递到低温的相。6
若热平衡条件已满足,力学平衡条件未满足,变化朝
方向进行。如,当时,变化朝的方向进行,即压强大的相膨胀,压强小的相将被压缩。7
若热平衡条件已满足,相变平衡条件未满足,变化朝
方向进行。如,当时,变化将朝的方向进行,即物质由化学势高的相转移到化学势低的相。8处于孤立状态的单元复相系:体系的总内能、总体积和总物质的量恒定:uα,vα,sα,nα分别表示α相的摩尔内能、摩尔体积、摩尔熵和摩尔数。
9虚变动:
U+i
S+
V+
n=0
则有:i、和分别为相应温度T、压强P和化学势μ任一数值。10利用
n
=0的热力学基本方程因为
vα,sα,nα都是独立变量,有:11处于孤立状态的单元复相系的平衡条件:
=
(
=1,2,…,k)T
=T(
=1,2,…,k)P
=P(
=1,2,…,k)12气液界面为平面时,蒸汽的化学势:
Gm=
(T,p)=RT(
+lnp)(1)气液界面为曲面时:
Gm=
(T,p’)=RT(φ+lnp’)(2)则(2)-(1)
(b)(a)、(b)代入分界面为曲面的平衡条件得:
通常p’-p<<2σ/r,则13在一定的蒸汽压强p’下,与蒸汽达到平衡的液滴半径为:
rc称为中肯半径。当r>rc时,有
α<
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