李 敏,靳福全
(太原工業(yè)學(xué)院,山西 太原 030008)
由化學(xué)勢判據(jù)知,在恒溫、恒壓、非體積功為零,兩相平衡時(shí),同一物質(zhì)在兩相的化學(xué)勢相等。而每一相中物質(zhì)的化學(xué)勢又和溫度、壓力及該相的組成有關(guān),因此描述兩相狀態(tài)的溫度、壓力及組成之間就一定存在聯(lián)系,就有相應(yīng)的溫度、壓力及組成之間的關(guān)系式。克勞修斯-克拉佩龍方程[1]、分配定律等[2]就是這種關(guān)系式。各種相平衡是不是都存在類似克勞修斯-克拉佩龍方程的形式呢?答案是肯定的。下面從相平衡時(shí)同一物質(zhì)在兩相的化學(xué)勢相等的等式出發(fā),利用微分法導(dǎo)出各種相平衡過程的類克勞修斯-克拉佩龍方程形式。
理想液態(tài)混合物中任一組分、理想稀溶液中溶劑化學(xué)勢表達(dá)式均為
恒壓下二組分理想液態(tài)混合物氣相組成和露點(diǎn)的關(guān)系式為:
前面導(dǎo)出的各種相平衡的類克勞修斯-克拉佩龍方程形式中出現(xiàn)了其中表示相變過程標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下物質(zhì)B的偏摩爾焓變;表示相變過程標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下物質(zhì)B的摩爾焓變;表示相變過程非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下物質(zhì)B的摩爾焓變。由于各種相平衡都有同一物質(zhì)在兩相化學(xué)勢相等的共同特征,因此各種相平衡都存在類似克勞修斯-克拉佩龍方程的形式也就不足為奇。通過聯(lián)系和比較前面導(dǎo)出的各種相平衡的類克勞修斯-克拉佩龍方程形式,有助于更深入地理解和掌握相平衡的本質(zhì)和規(guī)律。