Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочник по физике для инженеров и студентов" -> 59

Справочник по физике для инженеров и студентов - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. , Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов — М.: Оникс, 2006. — 1056 c.
ISBN 5-488-00330-4
Скачать (прямая ссылка): spravochnikpofizike2006.djvu
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 307 >> Следующая


12°. Термодинамическими степенями свободы системы называют параметры фаз системы, находящейся в равновесии, которым можно придавать произвольные значения в том интервале, при котором число фаз не изменяется.

Правило фаз Гиббса', число термодинамических степеней свободы системы, состоящей из ср фаз и N компонентов, равно

f = N- ср + 2.

Так как f > 0, то число сосуществующих фаз системы удовлетворяет следующему неравенству: ср < N + 2.

В зависимости от числа термодинамических степеней свободы различают безвариантные системы (f = 0), одновариантные системы (f = 1), двухвариантные системы (f = 2) и т. д.

13°. Однокомпонентная система (1 < ср < 3).

При ср = 3 f — 0, т. е. равновесное сосуществование данных трех фаз (например, твердой, жидкой и газообразной) возможно только в одном определенном состоянии, называемом тройной точкой.
Il 4.10. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

225

Для двухфазной равновесной однокомпонентной системы давление является функцией температуры. Эта зависимость выражается уравнением Клапейрона— Клаузиуса:

dp _ г СЇГ TAv ’

где г — удельная теплота фазового перехода из первой фазы во вторую, Ди = U2 " W1 — разность удельных объемов фаз.

Если вторая фаза является идеальным газом, то уравнение Клапейрона—Клаузиуса имеет вид

dOnP)= J d(i),

где Гц = гр. — теплота испарения для одного моля вещества, молярная масса которого равна (1.

10. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

1°. Летучестью (активным давлением) fi і-го компонента гомогенной системы называют функцию давления, температуры и концентрации, связанную с химическим потенциалом цг этого компонента в изотермическом процессе следующим уравнением:

((Inj)7, = RT d (In /,)

ИЛИ

RTln^=Hi ц°,

/?

0-0

где Jii и Ji — соответственно химическии потенциал и

летучесть і-го компонента в некотором произвольно выбранном (в отношении давления и концентрации) начальном состоянии, соответствующем той ?ке температуре, что и в рассматриваемом состоянии. Это начальное состояние называют стандартным.

8 Зак. 2940
226

11.4. ВТОРОЙ й ТРЕТЙЙ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

2°. Активностью а, і-го компонента гомогенной системы называют отношение его летучести fi в данном j-0

состоянии к летучести J1 в стандартном состоянии при той же температуре:

аг = ti , или RT In at = цг - .



3°. Летучесть і-го компонента смеси идеальных газов равна парциальному давлению рассматриваемого газа в смеси: = Pi = Xi р, где Xi — молярная концентра-

ция, а р — давление смеси. Таким образом, летучесть имеет размерность давления.

Термодинамические уравнения, выведенные для изотермических процессов идеальных газов и их смесей, оказываются справедливыми для реальных газов и их смесей, если в этих уравнениях парциальные давления газов заменены их летучестями.

4°. Химическим равновесием называется равновесие системы, состоящей из химически реагирующих между собой компонентов. При химическом равновесии- скорости прямой и обратной реакций одинаковы, так что состав системы не изменяется.

Способность компонентов системы вступать друг с другом в химическую реакцию называют их химическим сродством. Мерой химического сродства для реакции, протекающей в системе, температура и объем которой неизменны, является изменение AF изохорно-изотермического потенциала системы в процессе реакции: AF = F- -F1hcx. Соответственно для реакции, протекающей при постоянной температуре и постоянном давлении, мерой химического сродства является изменение изобарно-изотермического потенциала: ДФ = Ф — Фисх- В состоянии химического равновесия потенциалы F (при Т, V= const) и Ф (при Т, р = const) должны иметь минимум. Поэтому самопроизвольная реакция в системе возможна только в тех случаях, когда AF < 0 (при Т, V = const) и ДФ < 0 (при Т, р = const).
11.4.10. ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ

227

5°. Химическую реакцию символически записывают в виде стехиометрической формулы:

N

X arA = °> і = 1

где A1, A2, ..., An — химические символы веществ, вступающих в реакцию и образующихся в результате ее, a O1, G2,..., ап — стехиометрические коэффициенты — положительные (для веществ, образующихся в результате реакции) и отрицательные (для веществ, вступающих в реакцию) целые числа, пропорциональные изменениям числа молей V1, V2, ..., Vn веществ A1, ..., An, т. е.

dVj _ dv2 _ dVjy

6°. Закон действующих масс', в состоянии химического равновесия системы соотношение между активностями ее компонентов, химическая реакция между которыми описывается стехиометрической формулой N

Y aAi = 0. имеет вид

I = 1

N

, г а,

ГІ «і =*«.

і =¦ 1

( aIl1O^

где Ka = — термодинамическая констан-

N

A 0 0 „

та равновесия, Дц0 = \ at\Ij и — химическии по-i = l

тенциал і-го компонента в стандартном состоянии. Если для каждого компонента стандартным является

состояние чистого вещества, то (ij1 = — изобарно-
228

11.4. ВТОРОЙ И ТРЕТИЙ ЗАКОНЫ ТЕРМОДИНАМИКИ

изотермический потенциал одного моля чистого вещества в стандартном состоянии. В этом случае Aili0 = N
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 307 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed