Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 4: Lý thuyết cân bằng pha - Cân bằng pha trong hệ 1 cấu tử cung cấp cho học viên những kiến thức về các khái niệm chung; cân bằng pha trong hệ 1 cấu tử; các giản đồ hệ 1 cấu tử: nước, lưu huỳnh;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Trang 1Ch ươ ng IV
LÝ THUY T CÂN B NG PHA Ế Ằ
CÂN B NG PHA TRONG H 1 C U T Ằ Ệ Ấ Ử
IV.1 Các khái ni m chungCác khái ni m chungệ ệ
IV.2 Cân b ng pha trong h 1 c u t Cân b ng pha trong h 1 c u t ằ ằ ệ ệ ấ ử ấ ử
IV.3 Các gi n đ h 1 c u t : nCác gi n đ h 1 c u t : nả ả ồ ệ ồ ệ ấ ử ấ ử ư ớ ớc, lc, lưu hu nh u hu nh ỳ ỳ
Trang 3IV.1. CÁC KHÁI NI M CHUNG Ệ
Trang 4Pha s phaố f
Pha s phaố f
V.1.1. Các khái ni m:ệ
V.1.1. Các khái ni m:ệ pha, h p ph n, c u t , b c t do pha, h p ph n, c u t , b c t doợ ợ ầ ầ ấ ử ậ ấ ử ậ ự ự
Pha là toàn b ph n đ ng th c a h n m Pha là toàn b ph n đ ng th c a h n m ộ ộ ầ ầ ồ ồ ể ủ ể ủ ệ ằ ệ ằ ở ở
tr ng thái CB có các thông s nhi t đ ng nhạ ố ệ ộ
tr ng thái CB có các thông s nhi t đ ng nhạ ố ệ ộ ư nhau.
Các pha trong h đCác pha trong h đệ ệ ư ợ ợc phân chia b i các c phân chia b i các ở ở b m t b m t ề ặ ề ặ
đá
Trang 6trình đ c l p ộ ậ liên h n ng ệ ồ
Trang 72 2
.
SO SO
O c
3
2 2
.
SO
SO
O c
C C
C
Trang 8C = (thông s tr ng thái) – (thông s tr ng thái) – ố ạ ố ạ (phương trình liên h ) ng trình liên h ) ệ ệ
Thông s thành ph n: Thông s thành ph n: ố ố ầ ầ Ci hay xi
Thông s bên ngoài: Thông s bên ngoài: ố ố T, P, V …
Có 2 lo i thông sạ ố
Có 2 lo i thông sạ ố
Trang 9IV.1.2. ĐI U KI N CÂN B NG PHA VÀ QUY Ề Ệ Ằ
IV.1.2. ĐI U KI N CÂN B NG PHA VÀ QUY Ề Ệ Ằ
Quy lu t chung:ậ Các quá trình nhi t đ ng nói chung ệ ộ
và các quá trình d th nói riêng s ị ể ẽ x y ra theo h ả ướ ng
san đ u các thông s c ề ố ườ ng đ ộ
T = T = T = … = Tf Cân b ng cằ ơ h c: ọ
Cân b ng cằ ơ h c: ọ
Cân b ng hóa h c: ằ ọ
Cân b ng hóa h c: ằ ọ 1 = 1 = 1 = … = 1f
2 = 2 = 2 = … = 2f
Xét m t h d th g m: ộ ệ ị ể ồ k c u t , phân b trong ấ ử ố f pha.
Khi h đ t cân b ng thì s th a ệ ạ ằ ẽ ỏ 3 ĐI U KI N CÂN B NG PHAỀ Ệ Ằ
Trang 10Ví d : ụ
Ví d : ụ Trong không khí, xét áp su t riêng ph n c a h Trong không khí, xét áp su t riêng ph n c a hấấ ầầ ủủ ơi
nướớc trên nc trên nướ ỏớ ỏc l ng và nc l ng và nướớc đá các nhi t đ :c đá các nhi t đ :ởở ệ ộệ ộ
Trang 11Nêu ra bi u th c toán đ tính ể ứ ể b c t doậ ự c a các h : ủ ệ
C = (thông s tr ng thái) – (thông s tr ng thái) – ố ạố ạ (phương trình liên
Trang 13Hai thông s nhi t đ ng đ c l p tác đ ng lên h là: ố ệ ộ ộ ậ ộ ệ
Hai thông s nhi t đ ng đ c l p tác đ ng lên h là: ố ệ ộ ộ ậ ộ ệ T, P
Trang 14Đ ể
Đ ể h v n tr ng thái cân b ng, h v n tr ng thái cân b ng, ệ ẫ ở ạệ ẫ ở ạ ằằ khi 1 thông
s thay đ i, thông s còn l i s ph i thay đ i ố ổ ố ạ ẽ ả ổ
s thay đ i, thông s còn l i s ph i thay đ i ố ổ ố ạ ẽ ả ổtheo liên h : ệ
theo liên h : ệ T= f(P)
Trang 15VI.1.3. GI N Đ PHA VÀ Ả Ồ
VI.1.3. GI N Đ PHA VÀ Ả Ồ
CÁC QUY T C C A GI N Đ PHA Ắ Ủ Ả Ồ
CÁC QUY T C C A GI N Đ PHA Ắ Ủ Ả Ồ
Gi n đ phaả ồ (gi n đ tr ng thái ả ồ ạ )
là đ th mô t s ph thu c gi a các thông s ồ ị ả ự ụ ộ ữ ố
tr ng thái c a m t h n m ạ ủ ộ ệ ằ trong cân b ng phaằ
Có các d ng: Gi n đ không gianạ ả ồ
(PT)
(TV)
(PV)
Trang 17Gi n đ (PT) c a ả ồ ủ
H2O (P < 200atm)
Trang 18Gi n đ (TV) ả ồ
c a Hủ 2O
Trang 19Gi n đ (PV) ả ồ
c a Hủ 2O
Trang 21Cách bi u di n các thông s nhi t đ ng trên gi n đ phaể ễ ố ệ ộ ả ồ
Cách bi u di n các thông s nhi t đ ng trên gi n đ phaể ễ ố ệ ộ ả ồ
Trang 22H 3 c u tệ ấ ử
Trang 23N u h ế ệ không có s thay đ iự ổ v ch t, s pha hay d ng ề ấ ố ạ các pha thì các đư ng hay các m t trên gi n đ s ờ ặ ả ồ ẽ liên t c.ụ
Quy t c c a gi n đ phaắ ủ ả ồ
Quy t c c a gi n đ phaắ ủ ả ồ
đi u ki n đ ng nhi t đ ng áp:
Trang 25IV.2. CÂN B NG PHA Ằ
IV.2. CÂN B NG PHA Ằ
TRONG H 1 C U T Ệ Ấ Ử
Trang 26 Xét đ n s cân b ng gi a các tr ng thái t p h p Xét đ n s cân b ng gi a các tr ng thái t p h p ế ế ự ự ằ ằ ữ ữ ạ ạ ậ ậ ợ ợ
Pha r n: ắ có th có nhi u tr ng thái t p h p có th có nhi u tr ng thái t p h p ể ể ề ề ạ ạ ậ ậ ợ ợ
S chuy n pha = s thay đ i tr ng thái t p ự ể ự ổ ạ ậ
S chuy n pha = s thay đ i tr ng thái t p ự ể ự ổ ạ ậ
h p ợ
h p ợ
thay đ i đ t ng t nh ng tính ch t c a h : thay đ i đ t ng t nh ng tính ch t c a h : ổ ổ ộ ộ ộ ộ ữ ữ ấ ủ ấ ủ ệ ệ ,
CP,V, hi u ng nhi t… ,V, hi u ng nhi t… ệ ứ ệ ứ ệ ệ
C = 1 – f + 2 = 3 – f H 1 pha: C = 2H 1 pha: C = 2ệệ
H 2 pha: C = 1ệ
H 2 pha: C = 1ệ Ý Nghĩa?
Trang 27IV.2.1. nh hẢ
IV.2.1. nh hẢ ư ở ởng c a áp su t đ n nhi t đ chuy n ng c a áp su t đ n nhi t đ chuy n ủ ủ ấ ế ấ ế ệ ộ ệ ộ ể ể
pha Xét h 1 c u t t n t i cân b ng 2 pha: Xét h 1 c u t t n t i cân b ng 2 pha: ệ ệ ấ ử ồ ạ ấ ử ồ ạ ằ ằ
Trang 29dT dP
dT dP
+ H ngH ngệệ ưng tụ: ít ph thu c vào áp su t, ta có th tính ít ph thu c vào áp su t, ta có th tính ụụ ộộ ấấ ểể
g n đúng :ầ
g n đúng :ầ
+ Quá trình hoá hơi: hh > 0 và Vh – Vl > 0 nên > 0
Trang 30RT P
λ
= 2
dP PdT RT
Trang 32 Xác đ nh nhi t chuy n phaị ệ ể
Xác đ nh nhi t chuy n phaị ệ ể
Trang 33Phương trình liên h : ng trình liên h : ệ ệ
Trang 34Nhi t chuy n pha ph thu c vào nhi t đ và áp ệ ể ụ ộ ệ ộ
Nhi t chuy n pha ph thu c vào nhi t đ và áp ệ ể ụ ộ ệ ộ
Trang 35IV.3. GI N Đ TR NG THÁI GI N Đ TR NG THÁI Ả Ả Ồ Ồ Ạ Ạ
Trang 36P = k.e /RT
Trang 37
f = 1 C = 2
IV.3.1. Gi n đ tr ng thái c a ả ồ ạ ủ
IV.3.1. Gi n đ tr ng thái c a ả ồ ạ ủ
Trang 38Đư ờ ờng CT, ATng CT, AT tuân theo
phương trình Clausius–Clapeyron
II, d ng hàm s mũ: ạ ố
II, d ng hàm s mũ: ạ ố
Đư ờ ờng ng BT tuân theo phương trình Clausius–Clapeyron I, có
nên d c đ ng t trái qua. nên d c đ ng t trái qua. ốố ứứ ừừ
0,008
T P
∆ = −
P T
Trang 40IV.3.2. Gi n đ tr ng thái c a lả ồ ạ ủ
IV.3.2. Gi n đ tr ng thái c a lả ồ ạ ủ ưu hu nh u hu nh ỳ ỳ
Trang 41
IV.3.3. Gi n đ tr ng thái c a COả ồ ạ ủ
IV.3.3. Gi n đ tr ng thái c a COả ồ ạ ủ 2
1 atm
Ở
CO2 r n thăng hoa ắkhi đ t trong không ặ
khí mấ
1 atm
Ở
CO2 r n thăng hoa ắkhi đ t trong không ặ
khí mấ
Trang 44Supercritical fluid
Trang 45Điểm tới hạn