1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高等热力学,第八章 溶液热力性质,第二节 溶液化学式、逸度、逸度系数,1/23,引言,之前几关系章中介绍流体,p-v-T,关系及其它热力性质推算方法，研究对象限于单相、简单可压缩、定成份、定质量闭口系统。也就是说分析对象若是纯质，则取纯质气相或液相，而且做功方式只有膨胀功闭口系为分析计算对象。不过假如分析对象为几个纯质组成混合物，则除了单相及只有膨胀功闭口系条件之外，还要求是定成份，及即闭口系内系统不发生化学反应。,2/23,引言,不过在实际热工工程中，常会碰到几个纯质液体或气体组成系统。这种系统中，假如
2、发生相变或化学反应，那么系统热力状态改变可能伴随有质量及成份改变。这是系统广延热力性质和组成系统各种物质摩尔数相关，而不但仅是两个独立状态参数函数,3/23,8-2,基本概念,什么是溶液？,溶液是由最少两种物质组成均一、稳定,混合,物，被分散物质（,溶质,）以,分子,或更小质点分散于另一物质（,溶剂,）中。物质在,常温,时有,固体,、液体和,气体,三种,状态,。,4/23,8-2,溶液化学势,什么是化学势？,化学势：闭口系中驱使物质改变势叫化学势。,5/23,8-2,溶液化学势,表示系统成份不变是，在,T,、,p,不变或,T,、,V,不变，或,S.p,不变或,S,、,V,不变条件下，对应自由焓
3、自由能、内能随第,i,种组成摩尔数,ni,改变率。假想有一个,S,、,V,不变而溶液总摩尔数,n,为无限大系统。这时加入摩尔,i,组成并不影响溶液改变，而系统内能却增加了。这增加内能就是系统中,i,组成化学势。,意义：,6/23,8-2,溶液化学势,由此可见，化学势是溶液中组成热力性质。,i,组成化学势是溶液系统在一些特定条件下，作为该系统特征函数广延量参数 对改组成摩尔数改变率。化学势单位是,J/mol,7/23,8-2,溶液化学势,之所以称为化学势，是因为,它是组成化学能位量度。温差是传递热量驱动力，压差是传递容积功驱动力，而化学势差是驱动传递质量驱动力。,8/23,8-2,溶液逸度、逸
4、度系数,什么是逸度？,在相平衡计算中，离不开逸度及逸度系数计算。,逸度可了解为有效压力，它单位与压力相同。它表示了物质,逸散程度,。,逸度（系数）包含三种，即：纯组分逸度及纯组分逸度系数；溶液中组分,i,逸度及溶液中组分,i,逸度系数；混合物逸度及混合物逸度系数,9/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,等温条件下应用于,1mol,纯流体,i,：,对于理想气体：,10/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,对于真实气体，定义,fi,，令,令,c=1,，即理想气体逸度等于压力。,11/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,得到：,纯组分逸度定义式,fi,为纯组分,i,逸度，单位为压力单位。当压力为零时，真实
5、气体状态表现出理想气体性质。,纯组分逸度系数,12/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,9-2,溶液逸度、逸度系数,注：,fi,单位于压力单位相同。无因次,逸度物理意义：逸度表征体系逃逸趋势，校正压力。,理想气体逸度系数等于,1,，真实气体逸度系数能够大于,1,，也能够小于,1,，它是温度、压力函数。,逸度推导条件是等温条件。,13/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,混合物组分,i,逸度,1,）混合物中组分,i,逸度。是混合物组分,i,摩尔分数。,2,）对于理想气体：,称作理想气体分压。真实气体没有分压概念。,3,）,14/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,混合物组分,i,逸度系数,15/23,
6、8-2,溶液逸度、逸度系数,混合物逸度,混合物逸度系数,16/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,至此，已经有三种逸度，纯物质逸度系数，混合物中组分,i,逸度及混合物总逸度,对应地也有三种逸度系数,当混合物极限组成,=1,时，,和 都等于,对于理想气体：,17/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,了解一个概念：,气液两相处于平衡时，饱和蒸汽逸度与饱和液体逸度相等。,18/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,是,偏摩尔性质,是,偏摩尔性质,19/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,依据摩尔性质与偏摩尔性质关系式：,20/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,有三种逸度及逸度系数：,21/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,溶液性质 偏摩尔性质 二者关系,22/23,8-2,溶液逸度、逸度系数,理想混合物提出,为了处理混合物尤其是液体混合物组分逸度计算问题，对于每一个系统都选择一个与研究状态同温、同压、同组成理想混合物（理想溶液）作参考态，提出理想混合物概念。,23/23,
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