20229

Рівняння Клапейрона-Клаузіуса

Доклад

Физика

Рівняння КлапейронаКлаузіуса це термодинамічне рівняння що відноситься до процесів переходу речовини із однієї фази в іншу випаровування плавлення сублімація. Рівняння КК застосовне до будьяких фазових переходів що супроводжуються поглинанням або виділенням теплоти так званим фазовим переходом 1го роду і є прямим наслідком умов фазової рівноваги з яких воно і виводиться. Тепер розглянемо рівновагу трьох фаз: Потрійна точка – одночасне існування трьох фаз Розв‘язок : р0 Т0 Тепер отримаємо рівняння Клапейрона Клаузіуса: ...

Украинкский

2013-07-25

68 KB

5 чел.

13 Рівняння Клапейрона-Клаузіуса.

Рівняння Клапейрона-Клаузіуса це термодинамічне рівняння, що відноситься до процесів переходу речовини із однієї фази в іншу (випаровування, плавлення, сублімація,…). Рівняння КК застосовне до будь-яких фазових переходів, що супроводжуються поглинанням або виділенням теплоти (так званим фазовим переходом 1-го роду) і є прямим наслідком умов фазової рівноваги, з яких воно і виводиться.

Фазовий перехід 1-го роду – перехід, що супроводжується стрибкоподібною зміною внутрішньої енергії і густини.

Термодинамічний потенціал системи при фазовому переході 1-го роду не змінюється.

Однорідна частина гетерогенної системи, відділена від  неї поверхнею, на якій фізичні властивості змінюються стрибком наз., фазою.

Нехай у нас є  речовин, які можуть мати  n – фаз; S – хімічних реакцій в системі.

- умови рівноваги.   - умова нормування

- умови рівноваги.

Число ступенів вільності : - число компонент системи

Щоб умова рівноваги задовольнялась треба, щоб    - правило фаз Гіббса

Будемо вважати, що у нас одна речовина (згідно правилу фаз Гіббса ).

Нехай у нас дві фази знаходяться у рівновазі: 

    - крива фазової рівноваги.

Тиск та температура фаз, які знаходяться в рівновазі можуть бути виражені як функції один одного. Таким чином, дві фази можуть знаходитися в рівновазі одна з одною не при будь-яких тисках і температурах; задання однієї з цих величин повністю визначає другу.

Тепер розглянемо рівновагу  трьох фаз:

   Потрійна точка – одночасне існування трьох фаз

Розв‘язок : р0, Т0

Тепер отримаємо рівняння Клапейрона Клаузіуса:

- продиференціюємо цей вираз:

- співвідношення Дюгема – Гіббса

. вважаємо, що перехід відбувається при сталому Т.

- рівняння Клапейрона-Клаузіуса .     називається прихованою теплотою переходу. Ця формула визначає зміну тиску фаз, що знаходяться в рівновазі при зміні температури, або іншими словами – зміна тиску з температурою  вздовж кривої рівноваги фаз.

Рівняння КК може слугувати для розрахунку будь-якої  з величин, що входять в рівняння, якщо інші відомі. Наприклад, за допомогою цього рівняння розраховують теплоти випаровування, експериментальне визначення яких відбувається із значними труднощами.

Для розв‘язку рівнянння КК необхідно знати, як змінюються з температурою і тиском , що являє собою складну задачу. Як правило цю залежність визначаються емпірично і розв‘язують рівняння КК чисельно.


p

T

0

Т0

Р

Т

3

2

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67717. Метод Эйлера первого порядка точности и Рунге – Кутта четвёртого порядка точности. Визуализация численных методов 222 KB
  Цель и задача данной курсовой работы заключается в том чтобы рассчитать и научиться пользоваться несколькими способами решение дифференциального уравнения, добиться вывода графических изображений в программах используемых для этой работы.
67718. Электростатика проводников 485.5 KB
  Задача электростатики проводников сводится к определению электрического поля в пустоте вне проводников и к определению распределения зарядов по поверхности проводников. В точках не слишком близких к поверхности тела среднее поле E в пустоте фактически совпадает...
67719. Расчет передающего устройства магистральной радиосвязи для передачи большого количества информации 433.58 KB
  Магистральные коротковолновые линии радиосвязи широко используются для передачи телеграфных сообщений и реже - телефонных разговоров и данных. Пропускная способность действующих линий, как правило, заметно ниже, чем в стандартном телефонном канале.
67720. Управление технологическим процессом в производстве 196.5 KB
  Таким образом динамика и разнообразие этих факторов требований к деятельности предприятий на каждом этапе развития экономики проявляются интегрально и требуют построения системы управления адекватной их действию.
67721. Разрабка агрегатного отделения на 200 автомобилей МАЗ-64226 416 KB
  Курсовое проектирование является важным этапом предмета Техническая эксплуатация автомобилей и имеет следующие цели и задачи: закрепление совершенствование и пополнение знаний и навыков полученных в процессе обучения по организации производства технологии технического обслуживания и ремонта автомобилей...
67723. Решение дифференциального уравнения двумя численными методами: методом Эйлера и методом Рунге-Кутта 4 порядка точности 257.5 KB
  Целью данной курсовой работы является решение дифференциального уравнения двумя численными методами: методом Эйлера и методом Рунге-Кутта 4 порядка точности. Для достижения цели я поставил перед собой следующие задачи: Написать программу для решения данного дифференциального уравнения двумя численными...
67724. Проектирование промышленного предприятия 633.5 KB
  Безнапорные бетонные и ж/б трубы и кольца широко применяются для трубопроводов ливневой и хоз-бытовой и промышленной канализации, дренажных, ирригационных и др. сетей водопроводов; изготовляют их способом радиального прессования. Технологический процесс состоит из следующих операций...
67725. Проектирование арматурного цеха в городе Тольятти 247 KB
  Арматурный цех предназначен для изготовления арматурных изделий. Арматурный цех состоит из отделения заготовки, сварки, укрупнительной сборки и изготовления закладных деталей. Эти отделения укомплектованы необходимым оборудованием. В состав оборудования входят...