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本文拟结合理想液态混合物混合过程的热力学基本方程,探究溶剂混合压的基本特征,供参考.
1. 理想液态混合物混合过程的热力学基本方程
准静态过程假说认为:在理想液态混合物的混合过程,任意溶剂B均会产生溶剂混合压[1],记为pB;该过
程的热力学基本方程参见如下式(1)、(2)及(3)所示:
式(2)、(3)中,“V”代表理想液态混合物的总体积;“p”代表总溶剂混合压;“SB,WB'”分别
代表组分B的熵与有效功(下同).
2.理想液态混合物混合过程的特征
理想液态混合物混合过程示意参见如下图1.
图1.理想液态混合物混合示意图
图1中理想液态混合物总体积:V=VA+VB+…+VC (4)
需指出,理想液态混合物混合前后系统总体积V不变,混合过程可视为另一种情况下的恒容.
另理想液态混合物过程恒温(或dT=0)及有效功为0(或δW'=0、δW'B=0).
理想液态混合物中任意组分B溶剂的化学势通常可表示为:
此时式(2)、(3)可化简为:
结合式(1)、(5)及(7),并积分可得:
由式(8)可得:
结合式(1)、(5)及(6),并积分可得:
由式(10)可得:
结合式(9)、(11)可得:
式(12)显示理想液态混合物混合后,总溶剂混合压(p)等于各组分的溶剂混合压(pB)之和;另需指
出溶剂混合压仅存在理想液态混合物之中,混合前纯溶剂的溶剂混合压为0.
3. 结论
⑴ ;
⑵ .
参考文献
[1]余高奇.热力学基本方程与理想液态混合物的混合性质(Ⅱ).科学网博客, http://blog.sciencenet.cn/u/yugaoqi666 .2024,2
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