§5.2多相系统平衡的一般条件 在一个封闭的多相体系中,相与相之间可以有热 的交换、功的传递和物质的交流。对具有F个相体系 的热力学平衡,实际上包含了如下四个平衡条件: (1)热平衡条件:设体系有,B,.,F个相,达到平衡 时,各相具有相同温度 Ta=TB=.-TF (2)压力平衡条件:达到平衡时各相的压力相等 p=pB=.=p
§ 5.2 多相系统平衡的一般条件 (1)热平衡条件:设体系有 个相,达到平衡 时,各相具有相同温度 T T T = = = F , , ,F 在一个封闭的多相体系中,相与相之间可以有热 的交换、功的传递和物质的交流。对具有 个相体系 的热力学平衡,实际上包含了如下四个平衡条件: F p p p = = = F (2)压力平衡条件:达到平衡时各相的压力相等
§5.2多相系统平衡的一般条件 (3) 相平衡条件:任一物质B在各相中的化学 势相等,相变达到平衡 咯=唱==唱 (4) 化学平衡条件:化学变化达到平衡 令4h=0
§ 5.2 多相系统平衡的一般条件 B B B = 0 (4) 化学平衡条件:化学变化达到平衡 B B B = = = F (3) 相平衡条件: 任一物质B在各相中的化学 势相等,相变达到平衡
§5.3相律 1、相律(phase rule)): 是表述平衡体系中相数、独立组分、自由度数和影 响物质性质的外界因素(如温度、压力、电场、磁场、 重力场等)之间关系的规律。 2.相律的推导 依据:自由度数=总变量数一方程式数
§ 5.3 相律 是表述平衡体系中相数、独立组分、自由度数和影 响物质性质的外界因素(如温度、压力、电场、磁场、 重力场等)之间关系的规律。 1、相律(phase rule): 2.相律的推导 依据:自由度数=总变量数-方程式数
2.相律的推导 §5.3相律 依据:自由度数=总变量数一方程式数 设一个多相多组分系统中,有S种物质1、2、3.S) 分布在0个相(a,B,2.p)中。对于其中任意一相 a相,必须知道Ta、Paxa1.、xs,才能确定其状 态。所以,决定a相状态的变量共有(S+2)个。系 统中共有0个相,则整个系统的变量数为 Φ(S+2)) 但这些变量不是完全独立的,相互之间有联系 ∫=p(S+2)少平衡时变量间的关系式数
§ 5.3 相律 设一个多相多组分系统中,有S种物质1、2、3.S) 分布在φ个相(α、β、γ.φ)中。对于其中任意一相 α相,必须知道Tα、pα、xα1、.、xαs,才能确定其状 态。所以,决定α相状态的变量共有(S + 2)个。系 统中共有φ个相,则整个系统的变量数为 Φ(S + 2) 依据:自由度数=总变量数-方程式数 f = φ (S + 2)-平衡时变量间的关系式数 2.相律的推导 但这些变量不是完全独立的,相互之间有联系
2.相律的推导 §5.3相律 (1)系统处于热力学平衡态,有 热平衡T。=.=Tp (p-1) 个等式 力平衡pa=.=pp (p-1) 个等式 相平衡l=.=4p1,S(p-1)个等式 uas=.=uos (2)每个相中有S种物质,xB=1, Xs=1-1-x2x10个浓度关系式。 (3)独立化学平衡数为R,独立浓度关系数为R'。 f=p(S+2)-(p-1)-(p-1)-S(p-1)-p-R-R =S-R-R-p+2=C-p+2
§ 5.3 相律 (3)独立化学平衡数为R,独立浓度关系数为R'。 f = φ(S + 2) –(φ–1) –(φ–1) –S(φ–1)- φ – R –R' = S – R – R` –φ+ 2 = C –φ + 2 2.相律的推导 (1)系统处于热力学平衡态,有 热平衡 Tα= . = T φ (φ -1) 个等式 力平衡 pα = . = p φ (φ -1) 个等式 相平衡 μα1 = . = μφ 1 S(φ -1) 个等式 ┊ ┊ μαs = . = μφ s (2)每个相中有S种物质,ΣxB = 1, xS =1- x1 – x2 -xs-1 φ个浓度关系式