沈阳工业大学：《化工热力学 Chemical Engineering thermodynamics》教学资源（PPT课件）第七章 相平衡

7相平衡 7.1相平衡的判据与相律 7.2汽液平衡相图 7.3汽液平衡计算

7 相平衡 7.1 相平衡的判据与相律 7.2 汽液平衡相图 7.3 汽液平衡计算

7.1相平衡的判据与相律 7.1.1相平衡的判据 有π个相和N个组分的体系达到相平衡时 B i=1.2.N 由逸度的定义dG=d=Rdh(等温)和上式可得 B 系统达到相平衡时,除各相的温度、压力相同外, 每个组分在各相中的逸度应相等

7.1 相平衡的判据与相律 7.1.1 相平衡的判据 含有个相和N个组分的体系达到相平衡时 由逸度的定义 和上式可得 系统达到相平衡时，除各相的温度、压力相同外， 每个组分在各相中的逸度应相等。       i i i = = .... = i = 1,2,...., N   ......  f i f i f i i , ,...., N    = = = = 1 2 (等温) i i f ˆ dG = d = RTd ln

7.1.2相律 表征相平衡体系强度状态的变量称作相律变 量。对于含有π个相和N个组分的体系,独立相律 变量有T、P以及每相中N-1个组分的摩尔分数, 总计2+(N-1)个。 描述体系相平衡状态所必需的独立相律变量 数目称作体系相平衡的自由度 自由度=独立相律变量数-独立方程数

7.1.2 相律 表征相平衡体系强度状态的变量称作相律变 量。对于含有个相和N个组分的体系，独立相律 变量有T、P以及每相中N – 1个组分的摩尔分数, 总计2+  (N – 1)个。 描述体系相平衡状态所必需的独立相律变量 数目称作体系相平衡的自由度。 自由度 =独立相律变量数 - 独立方程数

描述相律变量间关系的方程 B fi=12,…,N 独立方程数为(-1)N。 F=[2+π(N-1)]-(元-1)N F=N-丌+2

描述相律变量间关系的方程 独立方程数为( - 1)N 。 F = [2+  (N – 1)] - ( - 1)N F = N -  + 2   ......  f i f i f i i , ,...., N    = = = = 1 2

7.2汽液平衡的相图 升成-常数 界点 过冷液 饱和液机 过热兵汽 定组成混合物的户T相图

7.2 汽液平衡的相图

完全理想系的Pxy相图 r=75°C 服从Raou定律 P=8321 Subcooled P2=x,P? P+P xP1+(1-x) =4l.98 PS +x,Ps-p Superheated 0.4 0.6 0.8 igure 10.1 Pxy diagram for acetonitrile (I)/nitromethane()at 75C as given by Raoult's lav next

完全理想系的 P-x-y 相图 next 服从Raoult定律 ( ) ( ) s s s s s s s P x P P x P x P P P P P x P P x P 2 1 1 2 1 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 1 1 = + − = + − = + = =

完全理想系的Pxy相图 服从Raou定律 PB 液相线 P2=x,P? 气相线 P=P+P PA g xP1+(1-x) ; XB,YB→ B next

完全理想系的 P-x-y 相图 next 服从Raoult定律 ( ) ( ) s s s s s s s P x P P x P x P P P P P x P P x P 2 1 1 2 1 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 1 1 = + − = + − = + = =

具有正偏差而无恒沸物体系 T 液相线 点相 A 8-

具有正偏差而无恒沸物体系

具有负偏差而无恒沸物体系 液相线 气相线 Az8→ A%

具有负偏差而无恒沸物体系

正偏差较大而形成最大压力恒沸物体系 T z8—_x1 B A I8-+2 B

正偏差较大而形成最大压力恒沸物体系