2022年工科化学10章9-10精选完整版

1、2022/7/29120固态和液态UF4的蒸气压（用毫米汞柱mmHg表示）分别为试计算固、液，气三相共存时（三相点）的温度和压力。解：三相点时，温度及压力皆相同，故解之，(2559.5-1511.3)/T=10.648-7.540=3.108=1048.2/TT=337.26Kp=1145.2mmHg作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第1页页20固态和液态固态和液态UF4的蒸气压（用毫米汞柱的蒸气压（用毫米汞柱mmHg表示）分别为试计算固、液，气三相共存时（三相点）的温度和压力。解：三相点时，温度及压力皆相同，故解之，表示）分别为试计算固、液，气三相共存时（三相点）的温度和压力。解：三相点时，温度及压力皆相同，故解之，(2559.5-1511.3)/T=10.648-7.540=3.108=1048.2/TT=337.26Kp=1145.2mmHg2022/7/29221.汞在101.325kPa下的熔点是-38.87，此时液体汞的密度是13.690gcm-3，固体汞的密度是14.193gcm-3，熔化

2、热是9.75Jg-1。试估算：（此题需再考虑，见天大P161）（1）1013.25kPa下的熔点（2）358.7MPa下的熔点解：由（1）1013.25kPa下的熔点为-38.87+0.057=-38.81（2）同理，358.7MPa下T22.31，的熔点为-16.56作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第2页页21.汞在汞在101.325kPa下的熔点是下的熔点是-38.87，此时液体汞的密度是，此时液体汞的密度是13.690g cm-3，固体汞的密度是，固体汞的密度是14.193g cm-3，熔化热是，熔化热是9.75J g-1。试估算：。试估算：（此题需再考虑，见天大（此题需再考虑，见天大P161）（）（1）1013.25kPa下的熔点（下的熔点（2）358.7MPa下的熔点解：由（下的熔点解：由（1）1013.25kPa下的熔点为下的熔点为-38.87+0.057=-38.81（2）同理，）同理，358.7MPa下下 T22.31，的熔点为，的熔点为-16.562022/7/293补充作业冰和水的

3、密度分别为0.917kgdm-3和1.000kgdm-3，冰的熔化热为6.008kJmol-1。求压力由0.1MPa增加到2MPa时冰熔点的变化（此题需再考虑，见天大P145）解：分离变量并积分，得p2-p1=(H/V)ln(T2/T1)但ln(T2/T1)=ln(1+T/T1)T/T1故T=(p2-p1)V)/HT1=(2-0.1)106(1/1.000-1/0.917)10-3 0.01802/6008 273.2K=-0.14 作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第3页页补充作业冰和水的密度分别为补充作业冰和水的密度分别为0.917kg dm-3和和1.000kg dm-3，冰的熔化热为，冰的熔化热为6.008kJ mol-1。求压力由。求压力由0.1MPa增加到增加到2MPa时冰熔点的变化（此题需再考虑，见天大时冰熔点的变化（此题需再考虑，见天大P145）解：分离变量并积分，得）解：分离变量并积分，得p2-p1=(H/V)ln(T2/T1)但但ln(T2/T1)=ln(1+T/T1)T/T1故故

4、T=(p2-p1)V)/HT1=(2-0.1)106 (1/1.000-1/0.917)10-3 0.01802/6008 273.2K=-0.14 2022/7/294第四节二组分系统的液固平衡相图第四节二组分系统的液固平衡相图一、简单低共熔混合物的固液平衡系统一、简单低共熔混合物的固液平衡系统概况概况凝聚相外压大于液、固体蒸气压，气相不存在，只存在固、液相。特点：压力影响小，相律为F=C-P+1。讨论常压温度组成图，称熔点组成图二组分固液系统的熔点组成图，据固态二组分互溶程度不同，分固态完全互溶，固态部分互溶和固态完全不溶系统相图形式与二组分气液沸点组成图基本相似，相图分析时，只需将沸点组成图中的单相气体混合物、单相溶液、纯液态物质分别改为单相溶液、单相固体溶液、纯固态物质即可。先介绍固态完全不互溶的熔点组成图作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第4页页第四节二组分系统的液固平衡相图一、简单低共熔混合物的固液平衡系统第四节二组分系统的液固平衡相图一、简单低共熔混合物的固液平衡系统概况概况凝聚相外压大于

5、液、固体蒸气压，气相不存在，只存在固、液相。特点：压力影响小，相律为凝聚相外压大于液、固体蒸气压，气相不存在，只存在固、液相。特点：压力影响小，相律为F=C-P+1。讨论常压温度。讨论常压温度组成图，称熔点组成图，称熔点组成图组成图二组分固液系统的熔点二组分固液系统的熔点组成图，据固态二组分互溶程度不同，分固态完全互溶，固态部分互溶和固态完全不溶系统组成图，据固态二组分互溶程度不同，分固态完全互溶，固态部分互溶和固态完全不溶系统相图形式与二组分气液沸点相图形式与二组分气液沸点组成图基本相似，相图分析时，只需将沸点组成图基本相似，相图分析时，只需将沸点组成图中的单相气体混合物、单相溶液、纯液态物质分别改为单相溶液、单相固体溶液、纯固态物质即可。先介绍固态完全不互溶的熔点组成图中的单相气体混合物、单相溶液、纯液态物质分别改为单相溶液、单相固体溶液、纯固态物质即可。先介绍固态完全不互溶的熔点组成图组成图2022/7/295（一）简单低共溶混合物的熔点（一）简单低共溶混合物的熔点 组成图组成图概况概况某些合金系统和水盐系统，固态完全不互溶，相图形式与二组分液态完全不互溶气液平衡相图相似。下图分

6、别为CdBi合金相图和H2O(NH4)2SO4水盐相图作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第5页页（一）简单低共溶混合物的熔点（一）简单低共溶混合物的熔点 组成图组成图概况某些合金系统和水盐系统，固态完全不互溶，相图形式与二组分液态完全不互溶气液平衡相图相似。下图分别为概况某些合金系统和水盐系统，固态完全不互溶，相图形式与二组分液态完全不互溶气液平衡相图相似。下图分别为CdBi合金相图和合金相图和H2O(NH4)2SO4水盐相图水盐相图2022/7/296相图分析相图分析似液态完全不互溶气液相图、是A、B的熔点。Bi、Cd熔点分别是271和321两曲线分别是凝固点降低曲线，线内熔液与纯固体两相共存，曲线以上，单液相MN是三相线，F=0，三个相点：纯A(s)纯B(s)和E点组成的液态混合物。温度tE是液态可存在的最低温度，称低共熔温度。a、b两溶液降温至tE温度，三相平衡降至tE以下，纯A(s)和纯B(s)两相作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z6154

7、2179 这是第这是第6页页相图分析似液态完全不互溶气液相图相图分析似液态完全不互溶气液相图、是、是A、B的熔点。的熔点。Bi、Cd熔点分别是熔点分别是271和和321两曲线分别是凝固点降低曲线，线内熔液与纯固体两相共存，曲线以上，单液相两曲线分别是凝固点降低曲线，线内熔液与纯固体两相共存，曲线以上，单液相MN是三相线，是三相线，F=0，三个相点：纯，三个相点：纯A(s)纯纯B(s)和和E点组成的液态混合物。温度点组成的液态混合物。温度tE是液态可存在的最低温度，称低共熔温度。是液态可存在的最低温度，称低共熔温度。a、b两溶液降温至两溶液降温至tE温度，三相平衡温度，三相平衡降至降至tE以下，纯以下，纯A(s)和纯和纯B(s)两相两相2022/7/297（二）相图的绘制（二）相图的绘制1.热分析法热分析法绘制金属合金相图原理原理系统热到熔点以上，形成均匀的合金溶（熔）液，自然冷却，记录不同时间的温度，以时间为横坐标，温度为纵坐标，绘制温度时间曲线，由曲线的转折点或停歇点确定相图中对应的点，画出相图。温度时间曲线称步冷曲线（cooling curve），热分析法又称为步冷曲线法，用于合金

8、系统相图的绘制示例示例BiCd系统配制含Cd的质量百分数分别为0（纯Bi）、20、40、70、100（纯Cd）五个样品，热至完全熔化，定压冷却，记录样品在不同时间的温度数据，绘制其步冷曲线作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第7页页（二）相图的绘制（二）相图的绘制1.热分析法热分析法绘制金属合金相图绘制金属合金相图原理系统热到熔点以上，形成均匀的合金溶（熔）液，自然冷却，记录不同时间的温度，以时间为横坐标，温度为纵坐标，绘制温度原理系统热到熔点以上，形成均匀的合金溶（熔）液，自然冷却，记录不同时间的温度，以时间为横坐标，温度为纵坐标，绘制温度时间曲线，由曲线的转折点或停歇点确定相图中对应的点，画出相图。温度时间曲线，由曲线的转折点或停歇点确定相图中对应的点，画出相图。温度时间曲线称步冷曲线（时间曲线称步冷曲线（cooling curve），热分析法又称为步冷曲线法，用于合金系统相图的绘制），热分析法又称为步冷曲线法，用于合金系统相图的绘制示例示例BiCd系统系统配制含配制含Cd的质量百分数分别为的质量百分

9、数分别为0（纯（纯Bi）、）、20、40、70、100（纯（纯Cd）五个样品，热至完全熔化，定压冷却，记录样品在不同时间的温度数据，绘制其步冷曲线）五个样品，热至完全熔化，定压冷却，记录样品在不同时间的温度数据，绘制其步冷曲线2022/7/298 降温中相变使步冷曲线出现转折点（曲线斜率变化的点）和停歇段（曲线斜率为零的段）。二组分单相熔液，F=2，降温均匀，曲线平滑下降；降至凝固点，凝固出一种固体，放热温度下降变慢，出现转折点 从开始凝固到另一固体析出，两相平衡，F=1；同时凝固出两种纯固体时，三相平衡，F=0，曲线出现停歇段，此时温度不变 由转折点和停歇点确定固体凝固温度画出相应的相图作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第8页页 降温中相变使步冷曲线出现转折点（曲线斜率变化的点）和停歇段（曲线斜率为零的段）。二组分单相熔液，降温中相变使步冷曲线出现转折点（曲线斜率变化的点）和停歇段（曲线斜率为零的段）。二组分单相熔液，F=2，降温均匀，曲线平滑下降；降至凝固点，凝固出一种固体，放热温度下降变慢，出现转

10、折点，降温均匀，曲线平滑下降；降至凝固点，凝固出一种固体，放热温度下降变慢，出现转折点 从开始凝固到另一固体析出，两相平衡，从开始凝固到另一固体析出，两相平衡，F=1；同时凝固出两种纯固体时，三相平衡，；同时凝固出两种纯固体时，三相平衡，F=0，曲线出现停歇段，此时温度不变，曲线出现停歇段，此时温度不变 由转折点和停歇点确定固体凝固温度画出相应的相图由转折点和停歇点确定固体凝固温度画出相应的相图2022/7/299步冷曲线的分析作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN Z61542179 这是第这是第9页页步冷曲线的分析步冷曲线的分析2022/7/29102.溶解度法溶解度法绘制盐水系统相图原理原理测得不同温度盐在水中的溶解度，同时测得稀盐水溶液冰凝固点下降数据，画出盐的溶解度曲线和冰的凝固点下降曲线相图说明相图说明EQ(NH4)2SO4在水中溶解度曲线，上方：盐的不饱和溶液，下方：盐的饱和溶液和固体盐两相共存PE水的凝固点曲线。随浓度增大，析出冰温度下降作者作者:眼猿眼猿(笔名笔名)文档编码文档编码:CHQXCJYUD HDFAEAJPN

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