1、2.8單液體系相圖，一、水相圖：1.用相律定性地描述水相圖：在通常的壓力下，水相圖是單液體系相圖中最簡單的相圖。 相圖：在狀態(tài)空間中描述系統(tǒng)的相、自由度溫度、壓力等變化規(guī)則。 在1、/27、單水系中，只有一個穩(wěn)定相的情況下，即水以氣相、液相或固相單相存在的情況下，系統(tǒng)的自由度： f=c2=12=2，即溫度和壓力是可變的。 因此，在pt圖中，按每個相占據(jù)面積(由于單相穩(wěn)定存在時的自由度f=2，所以在一定范圍內(nèi)p、t發(fā)生變化)。2、/27，即，可以在pt圖上切出三個面積，分別表示這三個穩(wěn)定存在的相。 3、/27，單水系中可能存在的二相平衡，I )水汽水平衡ii )冰汽水平衡iii )冰水平衡的時間

2、系統(tǒng)的自由度：f=C2=12=1，4，/27，即二相平衡時，t和p只能任意改變一個，或者p是t的函數(shù)。 由于5、/27，在相圖上各二相平衡用一條對應(yīng)的pt曲線表示，三條曲線分別表示上述三種二相平衡。6、/27、冰-水-蒸汽三相平衡，此時系統(tǒng)的自由度： f=c2=13=0，即三相平衡點的t、p已確定，不能變更。 在單水系中，可能存在的三相平衡為一個時，即7、/27，顯然，水在三相點時，因為是固、液、汽三相的二相平衡，所以三相點是三相平衡曲線的交點。 因此，在相圖上有表示三相平衡的點。 這一點“o”稱為水的三相點。 根據(jù)8、/27、相律可以得到水相圖的大致輪廓，但相圖中所有線和點的具體位置都不能用

3、相律給出，必須用實驗測量。 9、/27、OA線：水-蒸汽平衡線(即水的飽和蒸氣壓t曲線) OB線：冰-蒸汽平衡線(即冰的飽和蒸氣壓t曲線) OC線：冰-水平衡線； “o”點是冰-水-蒸汽三相平衡的三相點。 根據(jù)10、/27、圖，三相點的溫度和壓力已確定，溫度為0.0098C，壓力為4.58 mmHg。 11、/27，此圖與相律預(yù)言的完全一致，即有三個單相面(水、蒸汽、冰)的三相平衡線(OA、OB、OC )三相平衡點“o”。 12、/27、到達水的臨界點(即溫度374C、壓力220 atm )。 除此之外，汽水水分界面已經(jīng)不確定，液體水不存在。 2 .進一步說明的話，1 )水的蒸氣壓曲線OA沒有

4、無限延伸，只是延伸，13、/27、OF線是不穩(wěn)定的液-蒸汽平衡線(準穩(wěn)態(tài))。 從圖中可以看出，OF比OB線高，此時的水的飽和蒸氣壓比同溫度下的冰的飽和蒸氣壓大。 OA線可以向左下延伸到三相點“o”以下的OF線，此時的水是冷水。14、/27，也就是說冷水的化學(xué)勢比同溫度下的冰的化學(xué)勢高，受到外部因素(如振動、加入小冰或雜質(zhì)等)的影響，冰很快就會出現(xiàn)。、15、/27、2) OB線向左下無限延伸到接近絕對零度。 根據(jù)克方程式，冰-蒸汽平衡曲線為、16、/27、T0時，lnp即p 0、8756； ob線在理論上可以無限接近坐標原點，但在實驗上還沒有到達。17、/27、OB線不能向右上延伸超過“o”點。

5、 因為不存在過熱冰。 因為沒有18、/27、冰水、熵增加過程、混亂度增加過程、時間延遲，所以不存在過熱冰。 由于水冰、熵減少過程、秩序度增加過程、可能時間延遲，所以存在冷水。19、/27、3)OC線可以向上延伸至2000 atm和20c左右，進一步提高壓力時，會出現(xiàn)其他固體冰晶型。 從圖中可以看到，OC線的斜率為負值，顯示水的冰點隨壓力增加而下降，例如，在三相點壓力4.58mmHg下的冰點是0.01 C，1atm大氣中的冰點是0c。、21、/27、這是克拉佩龍方程式：所以，OA、OB、OC線的斜率可以用克拉佩龍方程式定量地計算。22、/27、3 .利用相圖，例如在p (760 mmHg )下，將溫度T1的冰加熱到T2時，系統(tǒng)會有怎樣的變化？利用相圖，可以表示系統(tǒng)的某個狀態(tài)函數(shù)變化時，狀態(tài)會有怎樣的變化。 在23、/27、T1、p的情況下，系統(tǒng)的狀態(tài)點是x，在一定的壓力下將系統(tǒng)加熱到溫度T2時，系統(tǒng)的狀態(tài)沿XY線變化。 此時，f=c1=12=0的溫度，從在冰全部變成水之前保持T=0C的圖可以看出，溫度上升到n點時，冰開始融化，溫度不