Презентация Основные понятия термодинамики фазовых равновесий. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Основные понятия термодинамики фазовых равновесий. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 43 слайда. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Химия » Основные понятия термодинамики фазовых равновесий. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:43 слайда
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:523.00 kB
- Просмотров:67
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№4 слайд
![Фаза Ф - однородная часть](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img3.jpg)
Содержание слайда: Фаза (Ф) - однородная часть системы, обладающая одинаковым составом, физическими и химическими свойствами, которая может быть удалена из системы чисто механическим путем. При Ф=1 – отсутствуют поверхности раздела, поэтому систему называют гомогенная, при Ф=2, >2 – система гетерогенная, т.к. будет иметь поверхности раздела фаз.
Фаза (Ф) - однородная часть системы, обладающая одинаковым составом, физическими и химическими свойствами, которая может быть удалена из системы чисто механическим путем. При Ф=1 – отсутствуют поверхности раздела, поэтому систему называют гомогенная, при Ф=2, >2 – система гетерогенная, т.к. будет иметь поверхности раздела фаз.
№6 слайд
![В случае многокомпонентных](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img5.jpg)
Содержание слайда: В случае многокомпонентных систем число жидких фаз равно числу жидкостей различного состава, образующих отдельные слои или разбитых на капли. Число твердых фаз в многокомпонентных системах равно числу типов кристаллов. Газы как правило при низких давлениях смешиваются в любых соотношениях образуя одну фазу.
В случае многокомпонентных систем число жидких фаз равно числу жидкостей различного состава, образующих отдельные слои или разбитых на капли. Число твердых фаз в многокомпонентных системах равно числу типов кристаллов. Газы как правило при низких давлениях смешиваются в любых соотношениях образуя одну фазу.
№7 слайд
![Число компонентов К](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img6.jpg)
Содержание слайда: Число компонентов (К) – наименьшее количество составляющих веществ, достаточное для определения состава любой фазы системы.
Число компонентов (К) – наименьшее количество составляющих веществ, достаточное для определения состава любой фазы системы.
Если система состоит из веществ, не вступающих в х.р., число компонентов равно числу составляющих веществ, т.к. все вещества должны быть использованы для построения фаз системы (К=К0).
Если в системе протекает х.р., то число компонентов определяют путем вычитания из общего числа составляющих веществ числа уравнений, связывающих концентрации этих веществ. К=К0-х
№11 слайд
![Фазовые равновесия равновесия](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img10.jpg)
Содержание слайда: Фазовые равновесия – равновесия в гетерогенных системах, в которых происходят фазовые переходы. В момент равновесия наблюдается:
Фазовые равновесия – равновесия в гетерогенных системах, в которых происходят фазовые переходы. В момент равновесия наблюдается:
равенством температур (ТА=ТВ);
равенством давлений (РА=РВ);
равенством химических потенциалов (μ А=μВ).
№13 слайд
![Температура плавления Тпл, К-](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img12.jpg)
Содержание слайда: Температура плавления Тпл, К- температура, которая соответствует фазовому равновесию Т⇄Ж, при постоянном давлении она устанавливается от появления первой капли жидкости до полного перехода вещества в жидкое состояние
Температура плавления Тпл, К- температура, которая соответствует фазовому равновесию Т⇄Ж, при постоянном давлении она устанавливается от появления первой капли жидкости до полного перехода вещества в жидкое состояние
Температура кипения Ткип, К- температура, которая соответствует фазовому равновесию Ж⇄Г, при постоянном давлении она устанавливается при появлении первых пузырьков газа, до полного перехода жидкости в газ.
Давление насыщенного пара Р, кПа - давление пара, при котором при данной температуре в системе Ж⇄Г или Т⇄Г наступает динамическое равновесие.
№14 слайд
![Возможности перехода вещества](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img13.jpg)
Содержание слайда: Возможности перехода вещества из одного фазового состояния в другое определяется правилом фаз Гиббса, которое является выражением II закона термодинамики в приложении к фазовым равновесиям.
Возможности перехода вещества из одного фазового состояния в другое определяется правилом фаз Гиббса, которое является выражением II закона термодинамики в приложении к фазовым равновесиям.
число степеней свободы равновесной термодинамической системы, на которую влияют температура и давление(2 фактора), равно числу независимых компонентов системы минус число фаз плюс n:
С = К - Ф + 2, где С — число степеней свободы; К — число компонентов; Ф — число фаз; 2 —число внешних условий, которые определяют число фаз системы.
№15 слайд
![Число степеней свободы С](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img14.jpg)
Содержание слайда: Число степеней свободы (С) определяется как число параметров системы (температура, давление и др.), которые могут быть произвольно изменены в некоторых пределах без изменения числа и природы фаз в системе. По числу степеней свободы различают следующие виды систем: инвариантные (С=0), моновариантные (С=1), дивариантные (С=2) и т.д.).
Число степеней свободы (С) определяется как число параметров системы (температура, давление и др.), которые могут быть произвольно изменены в некоторых пределах без изменения числа и природы фаз в системе. По числу степеней свободы различают следующие виды систем: инвариантные (С=0), моновариантные (С=1), дивариантные (С=2) и т.д.).
№18 слайд
![Фазовые диаграммы графическое](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img17.jpg)
Содержание слайда: Фазовые диаграммы – графическое изображение условий фазовых равновесий. Фазовые диаграммы изображают в координатах Р— Т—х, где х — мольные доли компонентов. Такой выбор координат обусловлен переменными в уравнении состояния, а также тем, что давление и температура — реальные параметры, которые влияют на состояние равновесия и которые можно непосредственно изменять. В случае однокомпонентных систем х = 1 и фазовые диаграммы представляются в координатах Р— Т.
Фазовые диаграммы – графическое изображение условий фазовых равновесий. Фазовые диаграммы изображают в координатах Р— Т—х, где х — мольные доли компонентов. Такой выбор координат обусловлен переменными в уравнении состояния, а также тем, что давление и температура — реальные параметры, которые влияют на состояние равновесия и которые можно непосредственно изменять. В случае однокомпонентных систем х = 1 и фазовые диаграммы представляются в координатах Р— Т.
В связи с трудностями теоретического расчета диаграмм для их построения используют экспериментальные данные.
№19 слайд
![В основе анализа диаграмм](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img18.jpg)
Содержание слайда: В основе анализа диаграмм лежат два принципа:
В основе анализа диаграмм лежат два принципа:
1) принцип непрерывности: при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы, свойства отдельных фаз также меняются непрерывно, свойства же всей системы в целом меняются непрерывно только до тех пор, пока не меняется число или природа фаз. При образовании новых фаз или исчезновении старых свойства системы меняются скачкообразно;
2) принцип соответствия: на диаграмме состояния каждому комплексу фаз и каждой фазе в отдельности соответствует свой геометрический образ: плоскость, линия, точка.
№21 слайд
![Примером однокомпонентной](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img20.jpg)
Содержание слайда: Примером однокомпонентной системы может служить простое вещество или химическое соединение, обладающее строго определенным составом во всех агрегатных состояниях (Н2О, S, СО2).
Примером однокомпонентной системы может служить простое вещество или химическое соединение, обладающее строго определенным составом во всех агрегатных состояниях (Н2О, S, СО2).
К=1, n=2, следовательно С = 3 - Ф.
Если Ф=1, то С = 2, то в такой системе можно произвольно менять любые два параметра, при этом фазовое состояние системы изменяться не будет.
Если Ф=2, то С = 1, следовательно для сохранения фазового равновесия можно менять либо Т, либо только р, а второй параметр будет принимать некоторое зависимое значение.
Если Ф=3, то С=0, следовательно изменение любого параметра выводит систему из такого состояния.
№22 слайд
![Способы измерений давления](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img21.jpg)
Содержание слайда: Способы измерений давления пара
1) Для малолетучих веществ часто пользуются методом увлечения., заключающимся в том, что над поверхностью жидкости медленно пропускают сухой газ, например, воздух, который при этом насыщается парами. Увлеченные газом пары улавливают подходящим способом (пары воды, например, хлоридом кальция), а по объему пропущенного газа и массе уловленного пара вычисляют давление пара по уравнению Менделеева — Клапейрона.
2) Для летучих веществ применяют статический способ, который состоит в измерении манометром давления пара над жидкостью в замкнутом пространстве, откуда предварительно удалены посторонние газы и пары.
№23 слайд
![Способы измерений давления](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img22.jpg)
Содержание слайда: Способы измерений давления пара
3) К веществам средней летучести применяют динамический метод, основанный на том, что давление насыщенного пара при температуре кипения равно внешнему давлению. Зависимость между р и Т получают, доводя жидкость до кипения при различных внешних давлениях и определяя температуры кипения. В этом случае независимой переменной, устанавливаемой по желанию экспериментатора, является внешнее давление, а зависимой – Ткип, устанавливающаяся без вмешательства экспериментатора.
4) Для очень труднолетучих веществ применяют высокочувствительные мемьранные или ионизационные манометры.
№26 слайд
![Линия ОС линия испарения Ж Г](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img25.jpg)
Содержание слайда: Линия ОС — линия испарения (Ж ⇄ Г). она выражает зависимость давления насыщенного пара над жидкой водой от температуры :чем выше температура, тем больше давление насыщенного пара.
Линия ОС — линия испарения (Ж ⇄ Г). она выражает зависимость давления насыщенного пара над жидкой водой от температуры :чем выше температура, тем больше давление насыщенного пара.
Линия АО — кривая возгонки (Т ⇄ Ж), она показывает зависимость давления насыщенного пара над льдом при повышении температуры: чем выше температура, тем выше давление насыщенного пара над льдом.
№27 слайд
![Линия OB кривая плавления Т Ж](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img26.jpg)
Содержание слайда: Линия OB — кривая плавления (Т ⇄ Ж). При р=760 мм. рт. ст. плавление льда начинается при 0оС (точка К). Наклон этой линии показывает, что с ростом Р температура плавления воды несколько понижается. Следовательно кривая выражает зависимость Тпл от Р.
Линия OB — кривая плавления (Т ⇄ Ж). При р=760 мм. рт. ст. плавление льда начинается при 0оС (точка К). Наклон этой линии показывает, что с ростом Р температура плавления воды несколько понижается. Следовательно кривая выражает зависимость Тпл от Р.
Точка О – тройная точка. Ее координаты Т=0,01оС, Р=4,6 мм.рт. ст.
(Ж ⇄ Т ⇄ Г)
№28 слайд
![Анализ на основе правила фаз](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img27.jpg)
Содержание слайда: Анализ на основе правила фаз Гиббса:
Анализ на основе правила фаз Гиббса:
Если фигуративная точка лежит в плоскости между линиями, то система однофазна: К=1;Ф=1.
Если фигуративная точка лежит на линии, то система двухфазна (равновесие тех двух фаз, которые разделяются этой линией): К = 1; Ф = 2. С = 1 - 2 + 2 = 1
Если фигуративная точка лежит в точке О — тройной точке, то система трехфазна: K=;1;Ф=3;C=1-3+2=0;
№34 слайд
![Уравнение Клайперона-](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img33.jpg)
Содержание слайда: Уравнение Клайперона- Клаузиса позволяет определять наклоны кривых равновесия. Наклон задается знаком (V2-V1), так как ΔH и T положительны.
Уравнение Клайперона- Клаузиса позволяет определять наклоны кривых равновесия. Наклон задается знаком (V2-V1), так как ΔH и T положительны.
При испарении жидкостей и сублимации объем вещества всегда возрастает, поэтому dр/dT>0, т.е. в этих процессах повышение температуры приводит к увеличению давления и наоборот.
При плавлении большинства веществ объем, как правило, возрастает, т.е. dр/dT>0; следовательно, увеличение давления приводит к повышению температуры плавления. Для некоторых веществ (вода и др.) объем жидкой фазы меньше объема твердой фазы, т.е. dр/dT<0; следовательно, увеличение давления сопровождается понижением температуры плавления. Кривая в этом случае имеет отрицательный наклон
№36 слайд
![В любой точке линии](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img35.jpg)
Содержание слайда: В любой точке линии равновесия любых двух фаз, начерченной в координатах Т- р тангенс угла наклона касательной к оси температур равен dр/dT
В любой точке линии равновесия любых двух фаз, начерченной в координатах Т- р тангенс угла наклона касательной к оси температур равен dр/dT
№37 слайд
![Для количественных расчетов](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img36.jpg)
Содержание слайда: Для количественных расчетов уравнение Клаузиса –Клайперона интегрируют и получают следующие уравнение в интегральной форме. Для этого делают два допущения:
Для количественных расчетов уравнение Клаузиса –Клайперона интегрируют и получают следующие уравнение в интегральной форме. Для этого делают два допущения:
1) система находится при температурах, много меньших критической температуры. В этих условиях Vпар>>Vж, следовательно V2-V1≈ Vпар;
2) считать, что давление насыщенного пара мало, а следовательно описывается уравнением Менделеева – Клайперона. Откуда Vпар = RT/р.
№43 слайд
![Hпл графически не](/documents_6/87c6da4911b0733b4ae0fc98f043da36/img42.jpg)
Содержание слайда: ΔHпл графически не вычисляется. При температуре тройной точки по закону Гесса получим ΔHпл = ΔHсуб+ΔHисп,где соответственно ΔHсуб и ΔHисп,- соответственно теплота сублимации и теплота испарения, вычисленные при температуре тройной точки.
ΔHпл графически не вычисляется. При температуре тройной точки по закону Гесса получим ΔHпл = ΔHсуб+ΔHисп,где соответственно ΔHсуб и ΔHисп,- соответственно теплота сублимации и теплота испарения, вычисленные при температуре тройной точки.
Скачать все slide презентации Основные понятия термодинамики фазовых равновесий. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах одним архивом:
Похожие презентации
-
Фазовые равновесия «раствор-пар» в двухкомпонентных системах из двух летучих жидкостей
-
Фазовые равновесия в системе ограниченно смешивающихся жидкостей
-
Термодинамика фазовых равновесий
-
Основные понятия и представления о химии. Тела и среды. Представление о системах
-
Химия: основные понятия. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
-
Второе начало термодинамики и его применимость к биосистемам. Химическое равновесие. (Лекция 05)
-
Фазовые равновесия и учение о растворах
-
Химический потенциал. Фазовые равновесия
-
Фазовые диаграммы бинарных систем с полиморфными превращениями на примере фазовой диаграммы системы железо-цементит Fe Fe3C
-
Химическая термодинамика. Основные понятия