单组分相图
单组分相图
第二节 单组分相图 ·单组分体系只有一个物种，故此节所研究的是纯物 质的相平衡. 。单组分体系的相律为： ● f=K一Φ+2=1一Φ+2 f=3一Φ (1) Φmax=3一0=3单组分平衡体系最多能3相共存 一个纯物质可以有许多不同的相态。 ·如C:其不同的相态有：气相，液相，各种不同形态的固相：无 定形碳；石墨；金刚石；富勒烯族(C等). ·但碳的相图中最多只能三相共存，不可能四相共存
第二节 单组分相图 • 单组分体系只有一个物种, 故此节所研究的是纯物 质的相平衡. • 单组分体系的相律为: • f = K－ + 2 =1 － + 2 • f =3 － (1) • max= 3－0 = 3 单组分平衡体系最多能3相共存 • 一个纯物质可以有许多不同的相态。 • 如C: 其不同的相态有：气相, 液相, 各种不同形态的固相:无 定形碳; 石墨; 金刚石; 富勒烯族(C60等). • 但碳的相图中最多只能三相共存,不可能四相共存
·一.克-克方程(Clausius-Clapeyron equation) 。 当单组分体系两相共存时，自由度3一2=1， 体系只有一个自由度。 ·单组分的相变温度与压力之间存在一定的关 系，此关系即为克-克方程. ·设一纯物质在T,p下达两相平衡： (T,p)=(T,p) 在T+dT,p+dp下仍达平衡： ue(T+dT,p+dp)=ug(T+dT,p+dp)
• 一 .克-克方程(Clausius-Clapeyron equation) • 当单组分体系两相共存时,自由度f=3－2=1， 体系只有一个自由度。 • 单组分的相变温度与压力之间存在一定的关 系, 此关系即为克-克方程. • 设一纯物质在T,p下达两相平衡： 在T+dT, p+dp下仍达平衡： ( , ) ( , ) B B T p T p = ( , ) ( , ) B B T dT p dp T dT p dp + + = + +
i,Tp dT=0,dp-0 i,Tp a相 △G1=0 β相 dGa.m dGg.m i,T+dT,p+dp dT=0,dp=0 i,T+dn,p叶dp a相 △G2=0 B相 因体系在两种环境条件下，均达平衡，故有： dGc.m=dGB.m (1)
i , T, p 相 i , T, p 相 dT=0, dp=0 G1=0 i , T+dT, p+dp 相 i , T+dT, p+dp 相 G2=0 dT=0, dp=0 dG,m dG,m 因体系在两种环境条件下,均达平衡,故有: dG,m= dG,m (1)
·由热力学基本关系式： dG=-SdT+Vdp -Sc.m dT+Va.m dp=-Sp.m dT+VB.m dp ● (Sp.m-Sa.m)dT=(Vp.m-Va.m)dp dp/dT=(SB.m-Sc.m)/(VB.m-Va.m) 整理上式： dp/dT=△Sm/△Vm (2) ·式中：△Sm为1mol物质由a相变为β相的熵变； △Vm为1mol物质由o相变为B相的体积变化
• 由热力学基本关系式： • dG=－SdT+Vdp • －S,m dT + V,m dp = －S,m dT + V,m dp • (S,m －S,m)dT = (V,m－V,m)dp • dp/dT = (S,m－S,m)/(V,m－V,m) • 整理上式： • dp/dT = Sm/Vm (2) • 式中: Sm为1mol物质由相变为相的熵变; • Vm为1mol物质由相变为相的体积变化