相平衡的相图

Question

如题所述

Answer 1

表示平衡系统的相态及相组成与系统的温度、压力、总组成等变量之间的关系的图形。相图都是根据实验测定结果而绘制的。
单组分系统的自由度数最多为2，因此系统的相平衡关系可用压力-温度图表示。为常压下水的相图。图中的3个区图1为单相区。图中的3条线为两相平衡共存线。OA线为水的蒸气压与温度的关系曲线；OB线为冰的蒸气压与温度的关系曲线；OC线为冰的熔点与压力的关系曲线。O点为水、水蒸气和冰三相平衡共存点（273.16K，611Pa）。
将实验测得平衡条件下的温度、压力和各相组成的数据绘成曲线图，即为相图。如纯水的相图（图1)，以温度T和压力p为坐标轴。图中曲线oa、ob、oc分别表示汽液、汽固、液固相平衡时的温度和压力的关系。对这个两相系统，根据相律得F=1，即只有一个独立变量，表明压力为温度的单值函数，对于汽液、汽固平衡，压力即蒸气压，这时此函数常用蒸气压方程表示。在o点，汽液固三相共存,称为三相点。在此点F=0，表明温度、压力都不能变动。又如甲苯(A)-苯(B)二元系在101.325kPa（1大气压）下的等压汽液平衡相图(图2)，以温度和组成（苯的摩尔分率） x为坐标轴。上下两条曲线分别为汽相线和液相线，分别表示苯在不同温度下与甲苯平衡时的汽相组成y和液相组成x。水-氯化钠-氯化钾三元系在100°C下的液固平衡相图 （图3）采用三角形坐标，三个顶点表示三个纯组分,三条边分别表示三个相应的二元系(其组成以质量百分数m%表示)，三角形内部任何一点都表示三元系。曲线 IEJ表示与固体达到平衡时的饱和液体组成。在IE线上固体是纯氯化钠，在JE线上固体是纯氯化钾；只有在E点,液相与固体氯化钠和氯化钾同时达到平衡。