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1
第五?/p>
相平?/p>
5.1
引言
相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一?/p>
研究多相体系的平?/p>
在化学?/p>
化工的科研和生产中有重要的意义,
例如?/p>
溶解?/p>
蒸馏?/p>
重结晶?/p>
萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识?/p>
相图?/p>
phase diagram
?/p>
表达多相体系的状态如何随温度、压力、组?/p>
等强度性质变化而变化的图形,称为相图?/p>
相(
phase
?/p>
体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相
之间在指定条件下有明显的界面,在界面上宏观性质的改变是飞跃式的?/p>
体系中相的总数称为相数,用
?/p>
表示?/p>
气体,不论有多少种气体混合,只有一个气相?/p>
液体,按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存?/p>
固体,一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀?/p>
仍是两个相(固体溶液除外,它是单相)
?/p>
自由度(
degrees
of
freedom
?/p>
确定平衡体系的状态所必须的独立强?/p>
变量的数目称为自由度,用字母
f
表示。这些强度变量通常是压力、温
度和浓度等?/p>
如果已指定某个强度变量,
除该变量以外的其它强度变量数称为条件自由
度,?/p>
?/p>
表示?/p>
例如:指定了压力?/p>
*
1
f
f
?/p>
?/p>
指定了压力和温度?/p>
**
2
f
f
?/p>
?/p>
5.2
多相体系平衡的一般条?/p>
在一个封闭的多相体系中,
相与相之间可以有热的交换?/p>
功的传递和物质
的交流。对具有
?/p>
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
,
,
,
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?/p>
?/p>
个相,达到平衡时,各相具有相
同温?/p>