文档介绍：第七章
相平衡
第七章
相平衡
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平衡的判据与相律
一.  物系达到平衡的条件
由平衡的概念我们可以知道,当物系达到平衡时,物系就处于动态平衡,这时候质量传递的变化量等于零,而物系中各个热力学性质的变化量在相对的物系条件下也等于0。也即:
平衡时,
对于封闭体系,满足其中一个条件即为平衡态。
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二.  相平衡的判据
相平衡的判据,较常用的有三个
1.
(7-4)
2.
3.
(7-5)
F=N –π+2 (7-6)
三.  相律
由物化知:相律
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互溶体系VLE相图
一.    二元体系的P-T图
纯组分的PT图可用两维坐标表示出来。
1
2
3
c
汽化线
升华线
溶化线
三相点
临界点
V相
L相
S相
T
P
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纯组分的汽液平衡表现为自由度为1;
汽液平衡时,当P一定,对应的T也一定,也就是说对于纯物质具有固定的沸点。
对于二元组分,它没有固定的沸点,沸点是对于纯物质而言的;
对于混合物,只有泡点。
泡点:当第一个气泡在一定压力下出现时的温度。
露点:当最后一滴液体在一定压力下全部汽化时的温度。
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二元组分汽液平衡关系,不是一条线来描述的,而是用一个区域来描述的,图中实线为泡点线MCm,虚线为露点线NCm,不同的溶液组成,就对应不同的汽液平衡关系,在整个溶液范围内组成了一个上拱形的泡点面和下拱形的露点面。
混合物的临界点Cm
泡点面的上方为过冷液体,露点面的下方为过热蒸汽。
U
K
C1
C2
P
T
Cm
M
N
UC1、KC2分别为纯组分1和组分2的汽液平衡线
二元组分的PT图
临界点轨迹
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混合物的临界点的特征表现为:
(1)Cm点处,汽液两相差别消失(这一点与单组分临界点一致)
(2)Cm点不一定对应于两相共存时的最高压力和最高温度(与单组分临界点不一致)
(3)Cm点随组成变化。
“临界点包线”。
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两种情况:
一种是等温逆向凝聚,
另一种是等压逆向凝聚。
点MT是这种组成体系中两相共存的最高温度,通称”临界冷凝温度”。
P
T
Mp
MT
Cm
饱和蒸汽
饱和液体
点Mp是这种组成体系中两相共存的最高压力,通称”临界冷凝压力”。
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(1)等温逆向凝聚现象
这个区域就成为等温逆向凝聚区。
在正常情况下,当在恒温下,
出现液相(L)
气相(V)
液相(L)
压力升高
在 CmMT区域内,恒温下,随压力升高,
气相(V)
P
T
Cm
MT
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(2)等压逆向凝聚现象
在正常情况下,当在恒压下,
温度升高
液相(L) 气相(V)
在 MpCm区域内,恒压下,
温度升高
气相(V) 液相(L)
这个区域就成为等压逆向凝聚区
Mp
Cm
T
P
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