《热力学》课程教学资源（知识点PPT）08 单元系的复相平衡

( 相变

相 变

相是指在热力学平衡态下,其物理、化学性质 完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态。 同素异晶转变:这些从晶体结构转变为另一 种晶体结构的相变 相变:物质在压强、温度等外界条件不变的情 况下,从一个相转变为另一个相的过程称为相变。 相变过程也就是物质结构发生突然变化的过程

相是指在热力学平衡态下，其物理、化学性质 完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态。 同素异晶转变：这些从晶体结构转变为另一 种晶体结构的相变 相变：物质在压强、温度等外界条件不变的情 况下，从一个相转变为另一个相的过程称为相变。 相变过程也就是物质结构发生突然变化的过程

气液相变 、气化和凝结 物质从液态变为气态的过程称为气化。 蒸发:发生在任何温度下的液体表面。 沸点:发生在沸点时的整个液体中。 物质由蒸汽变为液体的过程称为凝结

气液相变 一、气化和凝结 物质从液态变为气态的过程称为气化。 蒸发：发生在任何温度下的液体表面。 沸点：发生在沸点时的整个液体中。 物质由蒸汽变为液体的过程称为凝结

1、蒸发与凝结 蒸发热 蒸发致冷 2、饱和蒸汽及饱和蒸汽压 饱和蒸汽 饱和蒸汽压

1、蒸发与凝结 2、饱和蒸汽及饱和蒸汽压 蒸发热 蒸发致冷 饱和蒸汽 饱和蒸汽压

3、液面弯曲对饱和蒸汽压的影响 B 20 h=± pg A m M. gh 液体 P=P o·exp RT h=Mm,27(负号凹液面,正号凸 P PRT

3、液面弯曲对饱和蒸汽压的影响 A B h 液体 Mm ρ r gr h  2 =  exp( ) 0 RT M gh P P m  r =  − ( ) 2 ln 0 负号凹液面，正号凸 RT r M P Pr m    =  

4、液滴凝结的临界半径、凝结核、云及人工降雨 coM P PRT h(5) 凝结核 0 rc称为在温度T、实际蒸汽压为P时的凝结临界半径 暖云:大小水滴共存 冷云:由冰晶组成 人工降雨 混合云:由冰晶和水滴组 成

4、液滴凝结的临界半径、凝结核、云及人工降雨 ln( ) 2 P0 P RT M r m c   = rc称为在温度T、实际蒸汽压为P时的凝结临界半径 暖云：大小水滴共存 冷云：由冰晶组成 混合云：由冰晶和水滴组 成 人工降雨 凝结核

5、过饱和蒸气、亚稳态、云室 若没有足够的凝结核,或凝结核过小,即使 蒸气压强超过该温度下的饱和蒸气压,液滴仍不 能形成并长大,因而出现过饱和现象,这样的蒸 气称为过饱和蒸气压,或过冷蒸气。 亚稳态 云室:1912年 Wilson(英)设计,1927年获诺 贝尔物理奖 Blackett(英)改进,1948年获诺贝尔物理奖

5、过饱和蒸气、亚稳态、云室 若没有足够的凝结核，或凝结核过小，即使 蒸气压强超过该温度下的饱和蒸气压，液滴仍不 能形成并长大，因而出现过饱和现象，这样的蒸 气称为过饱和蒸气压，或过冷蒸气。 亚稳态 云室：1912年 Wilson（英）设计，1927年获诺 贝尔物理奖 Blackett（英）改进，1948年获诺贝尔物理奖

5、液体表面张力系数随温度升高而降低的定性解释 、范德瓦耳斯等温线 P/PI 1、范德瓦耳斯方程 K 1.0 区 T/TK 态 p+)Vm-b)=RT或可改为叶 1.10 1.08 0 1.04 v3 Pb+ RT ab 1.02 a 0.98 2+-V 00 0.96 0.94 0.92 0.6 V/V

5、液体表面张力系数随温度升高而降低的定性解释 三、范德瓦耳斯等温线 1、范德瓦耳斯方程 0 )( ) , 3 2 + − = + − + − = p ab V p a V p pb RT V V b RT V a p m m m m m （ 或可改为

2、麦克斯韦构图法

2、麦克斯韦构图法

四、临界点、一级相变与连续相变 1、临界点 P/PK 临界点 临界点同时兼有极大 和极小的特征 际 1.0 液态区 T/TK 满足( T 1.10 1.08 1.06 0.8F 0.7 )x=0 2/T 0.6 V/V

四、临界点、一级相变与连续相变 临界点 临界点同时兼有极大 和极小的特征 ( ) 0 ( ) 0, 2 2 =   =   T m T m V p V p 满足 1、临界点