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本文拟比较理想液态混合物中B组分与纯B物质的主要热力学性质的大小,供参考.
理想液态混合物中B组分的化学势
若液态混合物中任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律,则称该液态混合物为理想液态混合物,简
称理想混合物.
理想液态混合物中B组分的化学势参见如下式(1)所示[1]:
μB(l)=μ*B(l)+RTlnxB (1)
式(1)中“μ*B(l)”可视为纯B物质的化学势;“xB”代表理想液态混合物中B组分的物质的量分数;
并且μ*B(l)=μθB(g)+RTln(p*B/pθ) (2)
式(2)中“p*B” 代表B组分的饱和蒸气压.
2. 理想液态混合物中B组分与纯液态B物质的主要热力学性质比较
纯液态B物质与理想液态混合物中B组分物质的关系式,参见如下式(3)所示:
B(l,298.15K)→B(l,xB,298.15K) (3)
2.1 化学势的比较
由于xB<1,由式(1)可得:
μB(l)<μ*B(l) (4)
式(4)显示:理想液态混合物中B组分物质的化学势[μB(l)]小于纯液态B物质的化学势[μ*B(l)] .
2.2 摩尔熵的比较
式(3)结合热力学基本方程可得:
dμ=-SmdT+Vmdp (5)
式(5)中“Sm、Vm”分别代表B物质的摩尔熵与摩尔体积.
式(5)结合式(3)可得:
(6)
将式(1)代入式(6),并整理可得:
(7)
由于xB<1,由式(7)可得:
Sm,B(l)>S*m,B(l) (8)
式(8)显示:理想液态混合物中B组分物质的摩尔熵[Sm,B(l)]大于纯液态B物质的摩尔熵[S*m,B(l)] .
3. 结论
⑴理想液态混合物中B组分物质的化学势小于纯液态B物质的化学势;
⑵理想液态混合物中B组分物质的摩尔熵大于纯液态B物质的摩尔熵.
参考文献
[1]天津大学物理化学教研室编.物理化学(上册,第四版).北京:高等教育出版社,2001,12:182.
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