skan0062

Termodynamika chemiczna 65

;_-_'eśla zależność między temperaturą T a ciśnieniemp w punkcie przemiany fazowej; AH oznacza zmianę entalpii (topnienia, sublimacji, parowania), AVzaś -zmianę objętości związaną z przemianą.

Przykład 3.10. Temperatura topnienia litu pod ciśnieniem 1 bar wynosi 180,54°C. Przemianie towarzyszy wzrost objętości o ok. 1,57%. Gęstość ciekłego litu w tej temperaturze wynosi 515 kg • mf³, ciepło topnienia zaś - 3024 J • mol^-1. Obliczyć temperaturę topnienia litu pod ciśnieniem 1000 bar. Zaniedbać ściśliwość stałego i ciekłego litu.

Rozwiązanie. Całkując równanie Clapeyrona (3.31), otrzymujemy

ln T₂ = ln T] +

AV

AH

(P2~Pl)>

zdzie przyrost objętości molowej podczas topnienia wynosi

M

AV = 0,0157 • V_m = 0,0157 • —.

Zatem

1 57 • 6 939 • 10~³

ln T~> = ln (180,54 + 273,15) + —-(1000- 1)- 10^ = 6,1244.

100-515-3024    ⁷

A stąd T₂ = 456,87 K (183,72°C). ■

Równanie Clausiusa-Cłapeyrona

(3.32)

d\np _ AH dT ~

otrzymuje się z rówmania Clapeyrona (3.31), gdy jedną z faz występujących przy zmianie stanu skupienia jest faza gazowca, przy założeniu, że zachowuje się ona jak gaz idealny.

Przy całkowaniu równania (3.32) w^r niezbyt szerokim przedziale temperatury najczęściej zakłada się, że AH przemiany fazowej (parowania lub sublimacji) nie zależy od temperatury (zob. rys. 3.6):

Pi

J d ln/? =

p\

AH_p{ p dT

R i T²

¹1

ln^	JHpf	(-L
Pl	R	\t2	Tl

(3.33)