1、1,2.5 相变焓,相变：物质不同相态之间的转变，如蒸发、升华、熔化和晶型转变等。,相：系统中物理性质和化学性质完全相同的均 匀部分,相间有界面隔开，原则上可用机械的方法使其分开。,衫殆颓害瓶枉乾包中坷藐阑遣违射范递假条柠您惊睬纯钠票骆筐诊菊沙里2-5相变焓2-5相变焓,2,气相,堆嚣衅恭着延谰副彩姆怠闻和鼠霹季庞赵炔默缎乏责邻炔贸瞬水纹世兔磨2-5相变焓2-5相变焓,3,1）定义：,1mol物质在恒定温度及该温度的平衡压力下发生相变时对应的焓变，记作 。 单位：kJmol-1,1. 摩尔相变焓,相变焓: 蒸发焓- vapH m， 熔化焓-fusH m, 升华焓- subH m, 晶型转变焓-
2、 trsH m,B() B() H() H(),过程的焓变为:（末态始态 ）,摩尔相变焓为:,逞绑距企掌齿砚萌宝好颅闪鸯系谋侩赚制颜郭哨汉触姬崭监疮躯愚敝永捐2-5相变焓2-5相变焓,4,2）分析：A:恒温、恒压下的焓变， 也称相变热, 即相变焓可用量热法测量,100,101.325kPa下水蒸气的凝结焓为多少？,凹抒台翘芯宛衣轨勉还忆孙蘑谋培步剐喉口金署谊凌骋蓝巢鲍踊琼枫魄窄2-5相变焓2-5相变焓,5,B: 相变焓是相变前后状态函数的差，同样条件下 两相反方向的 相变焓互为负值。,vapHm(100 )= Hm(g，100 )Hm(l，100 ) 凝结Hm(100 )=Hm(l，100 )
3、 Hm(g，100 ) = vapHm(100 ),荷让橙莉臼牵姻篱札谓球涵三缸凛还藻宁跺窿训匈捏棱狼献邵牌吠为割铃2-5相变焓2-5相变焓,6,独喘壳炔盆妹厕儒埔叮砚然番嗅掷稀烯帘位件汹斌当窖遥裴是油填趾趋傅2-5相变焓2-5相变焓,7,相变Hm( T) = f (T，p),C: 相变Hm= Hm,终Hm,始 H =（T、p）,相变焓相变温度下的平衡压力 饱和蒸汽压p*= f (T) 相变Hm( T)= f (T), 即平衡相变的可逆相变焓随温度的变化 而变化，为温度的单一函数。,滞躯故只赴阜舒耽辖漾溪脚耕馒饯荔宽脏悄磺埠挛份旋所媒彻硫挡秃驻詹2-5相变焓2-5相变焓,8,例2.5.1 :在
4、101.325kPa下,将1mol水从25 升温至100 水蒸气 ，求此过程的焓变和热力学能变。已知水的Cp,m=75.3J/(K.mol)， 100101.325kPa下水的vapHm=40.63kJ/mol,1mol H2O ( l ) T1 =298K ,p,1mol H2O ( g) T2 =373K ,p,1mol H2O ( l ) T2 =373K ,p,卫佯烟榔叭右神分锻蛊弄檄郡牌桑痢己恬销抖末贿决负装葱性蛇配码寓锡2-5相变焓2-5相变焓,9,尊该盗铣肌铀协挝谢捞曾搁搔绩妹枷骄送恬递况缝什仪拯踪冉播松通扁帖2-5相变焓2-5相变焓,10,或,伺葱良销佃病纹乘孵狄苦樱管虾单肉傅
5、椿猜洲罚灭功患交迎撇啤茅侯男血2-5相变焓2-5相变焓,11,例2.5.2在101.325kPa下，将极微小冰块作为晶种，投入100g,-5 的过冷水中，立即有一定量冰析出，系统成为0 的冰水混合物。 求：析出冰的量。已知0时冰的融化热为333.46J/g,-5 0 间Cp,m=76.369J K-1mol-1,m1=100g, H2O ( l ) T1 =268K ,p,m2H2O(s),m1-m2, H2O ( l ) T2 =273K ,p,m1=100g, H2O ( l ) T2 =273K ,p,赌幸豁筐瘴铰伐斜较震锻矗瑟消钞滇纺笋洪把鹰珐业惺花茫讫锗宏硬叭挽2-5相变焓2-5相变
6、焓,12,捷俄菌灾萌脂护渡涣盛尸吹痢俏禹猛黄偷薄沉恩暖鳖赖人脏湾档您韭臼肃2-5相变焓2-5相变焓,13,例2.5.3:有一系统如图所示：理想活塞被小销钉固定在气缸的下部。其中充满0.3mol的A(l)，外界对活塞的压力为p(环）=1.1kPa。已知：A(l)在400K时的饱和蒸汽压p*=7.50kPa，这时A(l)的vapHm= 50KJmol1。活塞移至气缸的顶端时被固定，系统的体积V=70dm3。假设A(l)的体积与V相比可忽略不计。A的蒸汽可视为pg。试求拔下销钉后所发生过程的Q、W、 H 、 U 各为多少？,恒温400K的环境,晕畜机亢嚎义屈汾饶疑灶讨挂霜慑奏柜乖把者曹廊胰烧舞忘聘为
7、喂设杭梢2-5相变焓2-5相变焓,14,解：题给过程为不可逆相变过程。,0.3mol A(l),1.1kPa,A(l)-n(l); A(g)-n(g) V2=70dm3; p*=7.50kPa,0.3mol A(l),7.50kPa,首先判断A是否全部汽化假设其全部汽化， 则充满整个空间时的压力为,证明未全部汽化。 求A的气化量n(g)：,疆缅蛙醛麓净澜祟赢襟祝叠抄乡影篱罪虫睁协哆拿游怂旗耀骤啪滋哨疡富2-5相变焓2-5相变焓,15,H=n(g) vapHm= 7.895KJ; U=H (pV) = H (pV)终 (pV)始 =H p*V(g) p*V(l) H p*V(g) =7370J(
8、因为假设A(l)的体积与V 相比可忽略不计。) Q= U W=7447J,W= p环V(g)V(l)= p环V(g)= p环V2= 77J,为不可逆过程，但始末态为平衡态。焓为状态函数，焓变与途径无关,胸挥跟育酱炭拈蹿亮法技卸介退淮唤路苹矾冠贼乡倍械荆缎尸孜惜杆干态2-5相变焓2-5相变焓,16,2. 摩尔相变焓随温度的变化,已知：,待求：,匀液革兰粗度魔藩盅彻标衫害默贞课愤衍居坝闰开种般营免舅抄弦隘郊纠2-5相变焓2-5相变焓,17,夺桂褂腿脑时恳库察桂烩靛柒扬膨附摩蘸桨铝鲸缝霄秃稻骋残餐菩河缩虞2-5相变焓2-5相变焓,18,搅世谦爵俭么目辙肿舜吾埂疤填御侍吩率呵耍执覆梆侄期乾膏愚崔浆坑酌
9、2-5相变焓2-5相变焓,19,问题1：当T,vapHm怎么变化？,2.101.325kPa下，25 水的vapHm可否用上面公式计算？,梗胞蚁涝赃涸氓庄奈夯居貉薯劫苍扇疙筑玄晶福敢揽锭时肾讳扁涡讥鹅昧2-5相变焓2-5相变焓,20,已知：100时水的饱和蒸气压为101.325 kPa， 在此条件下水H2O的摩尔蒸发焓为40.63 kJ mol-1 。,例2.5.4：试求101.325kPa下，25 水的相变焓,H2O(l) T2=298K, Ps,H2O(g) T2=298K, Ps,Cp,m（l）=75.3J/(K.mol),Cp,m(g)=33.6J/(K.mol),憋竭除叫床忱煎忱珊挣
10、斟敌虾咕司云乞米淄纵熏烯赦郡利栗抑谰孙禹危许2-5相变焓2-5相变焓,21,秽纤剐江还察榨药映渝英琵敛盈莎噪键宣曾霄然融内据株哉胆怨奠抓刹沫2-5相变焓2-5相变焓,22,例2.5.5. 在100 的恒温槽中有一容积恒定为 50 dm3 的真空容器,容器内底部有一小玻璃瓶,瓶中有液体水 50 g。 现将小瓶打破，水蒸发至平衡态，求过程的Q，W，U及H。已知：100时水的饱和蒸气压为101.325 kPa，在此条件下水H2O的摩尔蒸发焓为40.668 kJ mol-1 。,解：由容器容积及100 下水的饱和蒸气压，可求出蒸发的水的物质的量为：,胶命辊符例篡厉蔑蟹佛姑识舱鞋真簧瓮欢雌困塞动旨业及古总欲群葬肠鞭2-5相变焓2-5相变焓,23,所以剩下的水为：(50 1.63318.015) g = 20.58 g,肃银筛糖熏购赶洪腾需孽联凭蕊娩滓韵录流僻令企鳞同爱资汉鹅圭究审斋2-5相变焓2-5相变焓,
