克拉珀龙方程

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克拉珀龙方程 克拉珀龙方程

 

 

克拉珀龙方程 正文

 
  两相平衡时,表达相变温度与蒸气压间关系的方程。某物质处于两相平衡时,若蒸气压为p,热力学温度为T,第一相和第二相的比容(即体积度)分别为v1v2,单位质量的物质由第一相经准静态过程转变为第二相的相变潜热l12,则克拉珀龙方程为

克拉珀龙方程

此方程适用于任何一级相变(见相和相变)过程。先由B.-P.-E.克拉珀龙于1834年从热质说导出,后为R.克劳修斯热力学理论导出,故又称克拉珀龙-克劳修斯方程。该方程将相平衡曲线的斜率dp/dT、相变潜热l12、相变温度T及相变时物质比容的变化v2-v1联系起来。由此可以讨论相变过程的许多问题。例如,由于水由液相变成固相时比容增大(多数物质的情况与此相反),以致dp/dT为负值,因而冰的熔点随压强增大而降低,这种情况可以说明冰在压力下易于熔化的现象。

 阿佛加德罗定律推论

一、阿佛加德罗定律推论

我们可以利用阿佛加德罗定律以及物质的量与分子数目、摩尔质量之间的关系得到以下有用的推论:

(1)同温同压时:①V1:V2=n1:n2=N1:N2 ②ρ1:ρ2=M1:M2 ③ 同质量时:V1:V2=M2:M1

(2)同温同体积时:④ p1:p2=n1:n2=N1:N2 ⑤ 同质量时: p1:p2=M2:M1

(3)同温同压同体积时: ⑥ ρ1:ρ2=M1:M2=m1:m2

具体的推导过程请大家自己推导一下,以帮助记忆。推理过程简述如下:

(1)、同温同压下,体积相同的气体就含有相同数目的分子,因此可知:在同温同压下,气体体积与分子数目成正比,也就是与它们的物质的量成正比,即对任意气体都有V=kn;因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2,再根据n=m/M就有式②;若这时气体质量再相同就有式③了。

(2)、从阿佛加德罗定律可知:温度、体积、气体分子数目都相同时,压强也相同,亦即同温同体积下气体压强与分子数目成正比。其余推导同(1)。

(3)、同温同压同体积下,气体的物质的量必同,根据n=m/M和ρ=m/V就有式⑥。当然这些结论不仅仅只适用于两种气体,还适用于多种气体。

二、相对密度

在同温同压下,像在上面结论式②和式⑥中出现的密度比值称为气体的相对密度D=ρ1:ρ2=M1:M2。
注意:①.D称为气体1相对于气体2的相对密度,没有单位。如氧气对氢气的密度为16。
②.若同时体积也相同,则还等于质量之比,即D=m1:m2。

克拉珀龙方程 配图

 

 

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