tailieunhanh - Bài Giảng Nhiệt Động Hóa Học và Dầu Khí - chuong6

Tham khảo tài liệu 'bài giảng nhiệt động hóa học và dầu khí - chuong6', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả | VII. Ứng dụng của nguyên lý II đối với cân bằng pha. Điều kiện cân bằng pha. Cân bằng pha của hệ 1 cấu tử 2 pha - Phương trình Clapeyron-Clausius. Xét hệ 1 cấu tử 2 pha Ví dụ Hệ là H2O ở 1atm và 100 C. Tại đó có cân bằng giữa pha lỏng - pha hơi. Điều kiện cân bằng pha là ụ autu ụCautu Khi thay đổi áp suất 1 lượng la dP thì để cân bằng pha vẫn tồn tại thì nhiệt độ phải thay đổi 1 lượng là dT Khi đó thế đẳng áp hoặc thế hoá học của cấu tử trong 2 pha sẽ thay đổi 1 lượng dụ1 và dụ11. Ở cân bằng mới điều kiện cân bằng pha sẽ là ụ1 dụ1 ụ11 dụ11 và suy ra dụ1 dụ11 Tại T P const Thay dụi dGi -SidT VịdP Suy ra - S1 dT V1 dP -S11 dT V11 dP dP Hay dT S11 - S1 V11 V1 Thay S11 - S1 AS Qcp Tcp vào dP Qcp dT T V11 - V1 AHcp . T aV Phương trình Clapeyron-Clausius Biểu thị mối quan hệ giữa áp suất hơi bão hoà vào nhiệt độ Trong phương trình V11 và V1 là thể tích của pha 2 và pha 1 tính đối với 1 mol chất hoặc 1g chất Qcp nhiệt chuyển pha tính đối với 1 mol hoặc 1g chất Dựa vào phương trình này có thể tính được nhiệt độ chuyển pha của chất ở những áp suất khác nhau và ngược lại. Dưới đây chúng ta xét phương trình đối với các quá trình nóng chảy hoá hơi thăng hoa. 1 Quá trình nóng chảy. Bất kì chất nào khi nóng chảy đều nhận nhiệt AH 0 nên dấu của dP K. . . phụ thuộc vào dấu của dT AVnc. 1 - Khi AVnc 0 đó là trường hợp phổ biến nhất ta có dT 0 nghĩa là khi áp suất tăng thì nhiệt độ nóng chảy tăng. Ví dụ Đối với benzen nguyên chất ở P 1 Pa 1 atm tnc 5 5oC AHnc 127 908 J g Vl 1 119 cm3 g Vr 1 106 cm3 g dP AHnc 127 869 _ __ 349 atm K dT T V - Vr 5 5 273 2 1 119 - 1 106 1 J 9 869 nghĩa là để cho nhiệt độ nóng chảy của benzen tăng thêm 1o thì phải tăng áp suất thêm 349 atm. - Khi AVnc 0 nghĩa là Vl Vr trường hợp này rất hiếm chỉ gặp ở nước và một vài chất khác như bitmut gali và một vài loại gang ta có 0 nghĩa là khi áp suất tăng thì nhiệt độ dT nóng chảy giảm. Ví dụ Đối với nước ở P 1 Pa 1 atm tnc