余高奇博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 经典热力学也称平衡态热力学,研究系统由一个热力学平衡态变化至另一个热力学平衡态的准静态过程的自发性; 它是真实热力学过程发生的必要条件。

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理想液态混合物的溶剂混合压探究

已有 805 次阅读 2024-2-19 05:29 |系统分类:教学心得

       本文拟结合理想液态混合物混合过程的热力学基本方程,探究溶剂混合压的基本特征,供参考.

  1. 理想液态混合物混合过程的热力学基本方程

       准静态过程假说认为:在理想液态混合物的混合过程,任意溶剂B均会产生溶剂混合压[1],记为pB;该过

程的热力学基本方程参见如下式(1)、(2)及(3)所示:

        image.png  

         image.png  

         image.png 

        式(2)、(3)中,“V”代表理想液态混合物的总体积;“p”代表总溶剂混合压;“SBWB'”分别

代表组分B的熵与有效功(下同).

  2.理想液态混合物混合过程的特征

        理想液态混合物混合过程示意参见如下图1.

image.png 

                                                             图1.理想液态混合物混合示意图

        图1中理想液态混合物总体积:V=VA+VB+…+VC            (4)

        需指出,理想液态混合物混合前后系统总体积V不变,混合过程可视为另一种情况下的恒容.

        另理想液态混合物过程恒温(或dT=0)及有效功为0(或δW'=0、δW'B=0).

        理想液态混合物中任意组分B溶剂的化学势通常可表示为:

         image.png 

        此时式(2)、(3)可化简为:

        image.png 

          image.png 

       结合式(1)、(5)及(7),并积分可得:

        image.png   

       由式(8)可得:

          image.png

       结合式(1)、(5)及(6),并积分可得:

           image.png 

        由式(10)可得:

            image.png

        结合式(9)、(11)可得:

       image.png 

       式(12)显示理想液态混合物混合后,总溶剂混合压(p)等于各组分的溶剂混合压(pB)之和;另需指

出溶剂混合压仅存在理想液态混合物之中,混合前纯溶剂的溶剂混合压为0.

  3. 结论

       ⑴ image.png ;    

       ⑵   image.png .

参考文献

[1]余高奇.热力学基本方程与理想液态混合物的混合性质(Ⅱ).科学网博客, http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 .2024,2



https://m.sciencenet.cn/blog-3474471-1422059.html

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