热力学统计物理 第三章 单元系的相变.ppt

1、1、热力系统，第3章，单元系统的相变，2、热力系统，机械平衡的描述，稳定平衡；平衡不稳定；亚稳态平衡；虚拟变化、虚拟变化引起的势能变化、中性平衡；3。1热力学平衡准则，中性平衡；极值点，3，热系统，2，热平衡判据(热力学平衡条件)，熵判据：孤立系统的平衡状态是熵最大的状态。与平衡态的虚拟变化相比，状态熵变小。熵是某个参数的函数，参数的变化导致熵的虚拟变化。平衡条件：稳定平衡：孤立系统处于稳定平衡状态的充要条件：1，基本平衡准则，不稳定平衡：亚稳定平衡：中性平衡：s不是最大值，x1，x2，x3，x4，4，热系统，1)，等温等容系统-自由能准则，平衡条件：5，热系统，3。均匀体系的热力学平衡条件。

2、对于孤立的齐次系统，系统的体积v和内能u不变。子系统和系统其余部分的虚拟变化满足以下要求。系统的平衡条件：据此，代入平衡条件得到：6。热力系统。因为虚拟变化U和V可以任意改变，上面的公式要求：稳定的平衡，但是大约。结果表明，当达到平衡时，整个系统的温度和压力是均匀的。在上一页，我们得到：可以证明：7，热力系统，8，热力系统，9，热力系统，以T和V为自变量，在上一页，我们得到：平衡的稳定条件，10，热力系统，V和T相互独立，T0，所以我们需要：平衡的稳定条件，讨论3360。2.子系统体积收缩：在平衡条件下，子系统的压力会增加，因此子系统膨胀以恢复平衡。上一页显示：11，热力系统，阶段：热力系统中

3、物理性质一致的部分。水和蒸汽的不同相；铁磁相和顺磁相是不同的。相变：从一个阶段到另一个阶段的过渡。通常发生在等温等压的情况下。单元系统：是一个只有一种化学成分(一种成分)的化学纯材料系统。复杂系统：不是同质的，而是可以分成几个同质的部分。水和蒸汽共存-单元两相系统；冰、水和蒸汽共存的单元三相系统。2开放系统的基本热力学方程，1。基本概念，12。热系统，与封闭系统相比，开放系统中物质n的量可能会发生变化。为了研究气液相变，每一相都可以看作一个开放系统。除了均匀体系，这样的体系需要两个状态参数，并增加一个独立的参数摩尔数。摩尔数与体系的广泛性有关。系统的吉布斯函数取决于两个强度量，温度和压力。但它

4、是广泛的，它会随着摩尔数的变化而变化。它的变化应该与摩尔变化成比例：系统T1，P1 :开放系统，包含在孤立系统T0，P0。13，热系统，系统的吉布斯函数与其摩尔数成正比，这就叫做系统的化学势。给定特征函数G(T，p，n)，我们可以得到：2.基本热力学方程，14。热力系统。类似地，其他基本热力学方程是：15。热力系统，定义：巨热力学势，总微分：J是以T，V为自变量的特征函数，巨热力学势J也可以表示为3。3单元系统的多相平衡条件，一个部件，两相，17，热力系统，2。相平衡条件、热平衡条件、机械平衡条件、化学平衡条件、18、热系统、非平衡、平衡、3。朝着平衡的方向，熵增加，19，热力系统，1、2、1

5、、2、粒子方向、化学不平衡、1 2、化学平衡、1=2、化学平衡方向、21、热系统、1、气液相变、AB:熔化曲线；AO:升华曲线。C:临界点。，水：临界温度647.05千，临界压力22.09 106帕。三相点：T=273.16K，p=610.9pa，1。相图，3。4单位多相系统的平衡性质，22。热系统，2。相变，点1汽相，点2汽液平衡，点3液相。在点2 :在三相点A :其他相平衡曲线也满足上述公式，2 3，热系统，一般热力学中克莱帕龙方程的推导，A-B: 1相变2相过程，C-D 33602相变1相过程，B-C: M-N过程，D-A : N- 2。克莱佩龙方程，24，热系统，A=SABCD，A-B

6、: 1，相变2相，高温热源T释放潜热，系统吸热，25，热系统，考虑相平衡特性，在相平衡曲线上有和没有减法，定义潜热，克莱佩龙方程，26，热系统。饱和蒸汽3360和冷凝相(液相或固相)达到平衡蒸汽，蒸汽压力方程：描述了饱和蒸汽压力和温度之间的关系，冷凝相：气相：大约l独立于t，27，热系统，范德瓦尔斯方程的等温曲线，二氧化碳的等温实验曲线(Anjusi，1869)，c .3。5临界点和气液两相转变，28，热系列，范德瓦尔斯方程，MAJDNBK曲线，MA:液态；气态BK:虚线ADB:两相共存；曲线NDJ:处于不稳定状态，不满足稳定条件：AJ:过热液体；NB:过饱和蒸气亚稳态，Gibbs函数最小准则：等温条件：Maxwell等积法则，29，热系统，临界点：Fan方程，最大点：最小点：TTC是拐点：30，热系统，引入新变量，Fan对比方程，相应的状态定律：所有物质都是相同的也就是说，各种气体(液体)体的状态方程与实验值完全相同，如he3.28，h23.27。1.分类、连续化学势、相平衡、1等。33、热力系统、一级相变、熵和两相不同斜率的比