大學物理化學中相律fc2中的是什麼

2021-03-03 21:06:56 字數 2325 閱讀 3044

1樓:旺旺雪餅

相的個數;

f是自由度;

c=s-r-r';

s是物種數,r是獨立反應數,r'是濃度限制條件;

有問題請追問~

什麼叫"相"請寫出相律的數學表示式

2樓:匿名使用者

1,相:就是同一系統中,不同狀態的不同部分,

為了便於理解我用例子說明,鹽和糖混合,裡邊鹽是一相,糖是一相

水和油混合,水是一項,油是一項

水和少量鹽混合,只有一相,叫鹽溶液

水和一大堆鹽混合,有兩相,一個叫飽和鹽溶液,一個叫鹽

2,相律,一般地相律表示式為

熱力學平衡條件下,系統的組分數、相數和自由度數之間的關係:

f = c + 2-φ

式中 φ ----在所選系統中共存相的數目,再舉個例子

冰點下,冰水混合,有兩相,φ=2,自由度f=獨立組分數c(就是h2o)=1

意味著冰水混合物的自由度只有1,即溫度確定,壓力就確定,壓力確定,溫度就一定

比如一個大氣壓下(壓力確定),水的冰點(冰水混合物共存的點)就是零度。自由度為0的時候,代表該狀態下溫度,壓力都確定,誰都不能改變(比如水的三相點)

3,要注意的

要注意的就是式中那個「2」,那個2是指溫度和壓力,但是在某些特別情況下可能是1(比如題設壓力是一定的),有些情況下可能是3或更多(比如電場強度或其他自由變數也會影響相平衡時)

3樓:許華斌

1、相律,是研究相平衡的基本規律,表示平衡物系中的自由度數,相數及獨立組分數之間的關係.

(1)相與相之間有介面,各相可以用物理或機械方法加以分離,越過介面時性質會發生突變。

(2) 一個相可以是均勻的,但不一定只含一種物質。

體系的相數p∶

氣體:一般是一個相,如空氣組分複雜。

液體:視其混溶程度而定,可有1、2、3…個相。

固體:有幾種物質就有幾個相,如水泥生料。但如果是固溶體時為一個相。

固溶體:固態合金中,在一種元素的晶格結構中包含有其它元素的合金相稱為固溶體。在固溶體晶格上各組分的化學質點隨機分佈均勻,其物理性質和化學性質符合相均勻性的要求,因而幾個物質間形成的固溶體是一個相。

2、相平衡體系∶在巨集觀上沒有任何物質從一相轉移到另一相的體系。

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gibbs 相律

熱力學平衡條件下,系統的組分數、相數和自由度數之間的關係:

φ + f = c + 2

式中 φ ----在所選系統中共存相的數目;

f----自由度;

c----系統中的組元數。

c 組元(組分) 系統中每一個能夠單獨分離出來並能夠獨立存在的化學純物質。如元素、化合物或溶液。自由度 f 是當系統為平衡狀態時,在不改變相的數目情況下,可獨立改變的因素(如溫度和壓力)。

注意事項:

1. 相律是根據熱力學平衡條件推導而得,因而只能處理真實的熱力學平衡體系,不能預告反應動力學(即反應速度問題)。

2. 相律表示式中的「2」是代表外界條件溫度和壓強。如果電場、磁場或重力場對平衡狀態有影響,則相律中的「2」應為「3」、「4」、「5」。

如果研究的系統為固態物質,可以忽略壓強的影響,相律中的「2」應為「1」。

3. 必須正確判斷獨立組分數、獨立化學反應式、相數以及限制條件數,才能正確應用相律。

4.只表示系統中組分和相的數目,不能指明組分和相的型別和含量。

5. 自由度只取「0」以上的正值。如果出現負值,則說明系統可能處於非平衡態。

相律的一般推導

假設一個平衡系統中有c個組分、p個相,對於每一個相來說,溫度、壓力及其相成分(即所含各組分的濃度)可變。確定每個相的成分,需要確定(c-1)個組分濃度,因為c個組分濃度之和為100%。現有p個相,故有p(c-1)個濃度變數。

所有描述整個系統的狀態有p(c-1)+2個變數。但這些變數並不是彼此獨立的,由熱力學可知,平衡時每個組分在各相中的化學勢都必須彼此相等。

一個化學勢相等的關係式對應一個濃度關係式,應減少一個系**立變數。c個組分在p個相中共有c(p-1)個化學勢相等的關係式,因此整個系統的自由度數應為

f=p(c-1)+2-c(p-1)=c-p+2

歷史吉布斯(jsoiah willard gibbs,1839-2023年),美國理論物理學家。1875-2023年,先後分兩部分在康涅狄格(州)科學院學報(trans. conn.

acad. sci.)上發表 《關於多相物質的平衡》的文章,共計約400頁,約700多個公式。

吉布斯的「相律」對於多相體系是「放置四海而皆準」的具有高度概括性的普適規律。它的重要意義就在於推動了化學熱力學及整個物理化學的發展,也成為相關領域諸如冶金學和地質學等的重要理論工具。

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