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曲界面的相平衡条件

曲界面的相平衡条件一.液滴的相及相平衡1.液滴的相:假定系统已满足热平衡条件:对于孤立系统:

在上面讨论气液平衡时，两相的压强、化学势相等，这只有在气液分界面为平面或液相的曲率半径足够大时才正确。当蒸气开始凝结成液滴时，它的半径很小，于是曲率半径和表面张力对凝结过程发生作用.本节要求：①理解曲界面的相平衡条件

；

②了解过饱和蒸气过热液体的形成.从而:设液滴为标准球形,所以有:由自由能判据:液滴的形成将代入上式对于理想气体:得可见,液滴的平衡蒸汽压与液滴的半径有关中肯半径与过饱和蒸气中肯半径过饱和蒸气:非常干净的蒸气里,缺乏凝结核(灰尘或带电微粒等),从而导致蒸气压强超过饱和蒸气压而不凝结,形成过饱和蒸气.气泡的相平衡及过热液体液体的过热现象:

一般情况,以既有空气泡做核而形成的气泡具有足够大半径,类似与p∞情况；若没有现存空气泡作核，涨落形成的气泡半径很小，则达到正常沸点时,两平衡条件不能同时实现,只有温度高于这个正常沸点,使相应的p∞大于pα一.一级相变特征：相变时两相的化学势连续，而化学势对温度和压强的一阶偏导数存在突变.表现在相变点上，两相的体积不相等，熵也不相等.1.单相区域由单元两相系的平衡及稳定条件，时,

相将单独存在.2.两相平衡3.平衡相变:当系统缓慢地从外界吸收或放出热量时,物质将由一相转变到另一相而始终保持在平衡态,称平衡相变.两相平衡曲线方程:4.三相共存12定义L为1mol物质由α相变为β相时所吸收的相变潜热克拉珀龙方程决定平衡曲线斜率熔解、汽化或升华少数特例例

冰的熔点随压强的变化冰的熔解3He在0.3K以下熔解例

水的沸点随压强的变化饱和蒸汽压方程a.

饱和蒸气:与凝聚相达到平衡的蒸气,其压强是温度的函数b.

蒸汽压方程简化：由于凝聚相的摩尔体积远小于气相的，可略去取气态的物态方程为理想气体物态方程L近似看作常数实验等温曲线LGCCLGL+G气液共存线随增高变短。

共存线退化为临界点。

以上，气液不分。CO2在高温下的等温线(安住斯,1869)范德瓦尔斯的等温线(1873)曲线与实验共存线不符。一个对应三个，极值点间，，平衡不稳定。两极值点合并为临界点。范氏方程能近似描述系统的气相或液相，但不能描述气液平衡共存状态。OKBNDJAMROKBNDJAMR麦克斯韦等面积法则范氏方程的平衡曲线GLG+LNDJ段：最大,不稳定BN段：JA段：OKBAMR段：最小,稳定亚稳过饱和蒸气过热液体化学势分析极小点极大

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