Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16.3: Ущільненість

  • Page ID
    29168
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Ми бачили, що для замкнутої системи енергія Гіббса пов'язана з тиском і температурою наступним чином:

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.(16.15)

    Для постійного температурного процесу,

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.@ постійна Т (16.16)

    Для ідеального газу

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.(16.17)Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. @ постійна Т (16.18)

    Цей вислів саме по собі суворо застосовно до ідеальних газів. Однак Льюїс у 1905 році запропонував розширити застосовність цього виразу до всіх речовин, визначивши нову термодинамічну властивість під назвою fugacity, f, таке, що:

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.@ постійна Т (16.19)

    Це визначення означає, що для ідеальних газів «f» має дорівнювати «P». Для сумішей цей вислів пишеться так:

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.@ постійна Т (16.20)

    деЗверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. і f i - часткова молярна енергія Гіббса і нечіткість i-ї складової відповідно. Fugacity може бути легко пов'язана з хімічним потенціалом через зв'язок один до одного енергії Гіббса з хімічним потенціалом, про який ми говорили раніше. Тому визначення неміцності з точки зору хімічного потенціалу стає:

    Для чистої речовини,

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.@ const T (16.21a)
    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. (ідеальна межа газу) (16.21b)

    Для компонента в суміші
    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. @ const T (16.22c)Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. = парціальний тиск (ідеальна межа газу) (16.22d)

    Коефіцієнт неміцності (Φ i) визначається як відношення неміцності до його величини при ідеальному стані. Значить, для чистих речовин:

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.(16.23 а)

    і для компонента в суміші,

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.(16.23 б)

    Коефіцієнт неміцності приймає значення одиниці, коли речовина поводиться як ідеальний газ. Тому коефіцієнт нечіткості також розглядається як міра неідеальності; чим ближче значення коефіцієнта нечіткості до одиниці, тим ближче ми до ідеального стану.

    Fugacity виявляється допоміжною функцією хімічного потенціалу. Незважаючи на те, що поняття термодинамічної рівноваги, яке ми обговорювали в попередньому розділі, наведено з точки зору хімічних потенціалів, наведені вище визначення дозволяють відновити той же принцип з точки зору неміцності. Для цього попередні вирази можуть бути інтегровані для зміни стану від рідини до пари в умовах насичення для отримання:

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.(16.24 а)Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. (16.24 б)

    Для рівновагиЗверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку., отже,

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.(16.24 см)

    Тому:

    Зверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку.; i = 1, 2,... п с (16,25)

    Для рівноваги, fugacity повинні бути однаковими, а також! Це означає, що для того, щоб система перебувала в рівновазі, і неміцність, і хімічний потенціал кожного компонента в кожній з фаз повинні бути рівними. Умови (16.14) і (16.25) еквівалентні. Як тільки один з них задоволений, інший задовольняється відразу. ВикористанняЗверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. абоЗверніться до інструктора, якщо ви не можете побачити або інтерпретувати цю графіку. для опису рівноваги є питанням вибору, але, як правило, кращим є підхід нечіткості.

    Дописувачі та атрибуція