Понятие «летучесть» в термодинамике. Чистое вещество Рекомендуемая литература: И.Р.Кричевский. Понятия и основы термодинамики Летучесть газа Необходимость введения понятия «летучесть» для описания свойств реальных газов Идеальный газ Реальный газ p dp o T p 1 p ( p, T ) ( p 1, T ) o V p ( p 1, T ) V m dp m dp p o 1 p o 1 p ( p 1, T ) o p RT ( p 1, T ) dp p o p 1 o ( p o 1, T ) RT ln Cв-ва ид.газа при ро o p ( p o 1, T ) RT 1 B2 p B3 p 2 .... p p o ( p, T ) ( p 1, T ) dp p T p o 1 Vm RT V p m ( p o 1, T ) RT ln p po 1 RT 1 B2 p B3 p 2 ... dp p p o 1 p po 1 B RT B2 ( p p o ) 3 ( p 2 p o 2 ) ... 2 Cв-ва реал.газа при ро RTlnf f - летучесть Пример Задача: Выразить свойства реального газа относительно свойств идеального при р = 1 бар (атм) Предположение: Реальный газ становится подобен идеальному при р* 0 p p ( p, T ) ( p*, T ) V dp ( p*, T ) ( p 1, T ) V m dp ( p o 1, T ) RT ln m o p* p* p p* ( p, T ) ( p 1, T ) RT ln o V m dp p 1 p* p* p 1 o p o Vidm dp p* p*0, ln- p p p* ( p, T ) ( p 1, T ) RT ln o (V m Vidm )dp Vidm dp p 1 p* p* o p p* p ( p 1, T ) RT ln o (V m Vidm )dp RT ln p 1 p* p* o p p ( p 1, T ) RT ln o (V m Vidm )dp p 1 p* o р* = 0 RTlnf f - летучесть p p ( p, T ) ( p 1, T ) RT ln o (V m Vidm )dp RT ln f p 1 p* o p RT ln f RT ln p (V V )dp m o m id p f RT ln (V m Vidm )dp p o Хим.потенциал жидкости уровень отсчета - идеальный газ при ро=1 p газ p g ( p, T ) g ( p 1, T ) RT ln o (Vgm Vidm )dp RT ln f g ( p, T ) p 1 p* жидкость l ( p, T ) ( p o 1, T ) RT ln f l p, T o Алгоритм вычисления летучести жидкости: 1) р = ps 2) запись условия равновесия 1 2 ps ps s RT ln f g ( p , T ) RT ln o (Vgm Vidm )dp p 1 0 g ( p s , T ) g ( p o 1, T ) RT ln f g( p s , T ) o l ( p , T ) ( p 1, T ) RT ln f l p , T s s p Из фундам.ур-ния Гиббса f g p s , T fl p s , T l ( p, T ) l ( p , T ) Vl m dp s g ( p o 1, T ) ps s p o o l ( p, T ) l ( p , T ) g ( p 1, T ) g ( p 1, T ) Vl m dp ps p o RT ln f l ( p , T ) g ( p 1, T ) Vl m dp s ps Хим.потенциал жидкости Относительно чистой жидкости при ро=1 Относительно идеального газа при ро=1 p l ( p, T ) l ( p 1, T ) Vl m dp l ( p, T ) g ( p o 1, T ) RT ln f l ( p, T ) o 1 p RT ln f l ( p , T ) Vl m dp s ps RT ln f g ( ps ,T ) s al ( p , T ) l ( p o 1, T ) g ( p o 1, T ) Из-за различия в стандартных состояниях летучесть в состоянии насыщенного пара не равна активности этого вещества в жидкой фазе, равновесно сосуществующей с газом