刘中良-北京工业大学-高等工程热力学-第6讲解读.ppt

by Professor Liu Zhongliang * 气泡的形成及其大小 分析过程蒸汽中的液滴与类似 ?相为液相，?相为气相 气泡半径为r 可以推得： ?相 ?相 ?相 by Professor Liu Zhongliang * 气泡的形成及其大小 Discussions: 不论是气泡内的压力p?还是气泡外部液体的压力p?均小于对应温度下的饱和压力ps，而且存在下述关系： ps p? p? (48) 发生沸腾的液体和气泡内的蒸汽都处于过热状态 by Professor Liu Zhongliang * 气泡的形成及其大小 Discussions： 气泡半径越小， p?就越小，也即过热度越大 在一定过热度下，只有半径大于 液体过热和汽化核心的存在是气泡形成并长大的充分条件 的气泡才能存活并长大：临界半径 by Professor Liu Zhongliang * 二级相变 Second-Order Phase Transitions 相变： 不连续的质变过程，不是连续的量变过程 化学势相等－普遍的相平衡条件 固-液-气三相转变： 比容、比熵发生不连续的突变；有潜热出现： by Professor Liu Zhongliang * 一级相变 first-order phase transitions T? T ? T? T T? T by Professor Liu Zhongliang * 二级相变 没有潜热效应（熵不变） 比容也不发生改变 物质的比热发生突变 等压膨胀系数?突变 等温压缩系数?突变 用热力学关系表示就是： by Professor Liu Zhongliang * 二级相变 化学势的二阶偏导数所代表的性质发生突变，故名二级相变 by Professor Liu Zhongliang * 二级相变：Ehrenfest方程 方程之一： 由v?=v?知， by Professor Liu Zhongliang * 二级相变：Ehrenfest方程 将方程（51)和方程（52）代入方程（50），整理后得到， by Professor Liu Zhongliang * 二级相变：Ehrenfest方程 方程之二： 由s?=s?可以推得第二个Ehrenfest方程： 请大家自己推导出该方程！ by Professor Liu Zhongliang * 典型的二级相变 氦I与氦II之间的转变： 液氦在一定的温度、压力条件下可以转变为另一种性质的液体（超流动性），?相变 超导金属与普通金属之间的转变 铁磁体与顺磁体之间的转变 有序合金与无序合金之间的转变 多元系的复相平衡 Multi-Phase Equilibrium of Multi- Constituent Systems by Professor Liu Zhongliang * 多元系热力学基本方程式 我们曾经给出过这组方程： by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 假设，在一个多元系中 k个组元，?个相 每个相都有自己的态函数 下标表示组元，上标表示相：?i? 是第?相中第i组元的化学势 在热平衡和力学平衡的情况下，必然有： by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 系统各个组元的分子仍然可以由一相转入另一相，即ni? 仍然可以转变。对于任意一相，自由焓方程可以表示为： 系统的自由焓应该等于各相自由焓的和， by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 将方程（61）代入（63），并注意到： 在等温等压条件下，复相平衡的条件可以写成： by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 质量守恒：每个组元在各相中摩尔数的和不变（无化学反应）： 该式告诉我们，方程（66）中的dni?不是完全独立的，而是存在k个依赖关系（方程（68）） by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 从式（68）中解出dni?： 代入式（66）： by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 注意：上式中的dni?已经是完全独立的，已经消去了k个依赖关系，也就是说它们是线性无关的，于是，上式中的系数只能恒等于零，即： by Professor Liu Zhongliang * 多元复相系平衡的条件 具体写出来就是， 多元复相平衡的普遍条件：在一定的温度和压力下，多元系各相达到平衡时，其中每一组元在各