《物理化学教学课件》 物化04-0910.pptVIP

4-9 稀溶液的依数性 了解一下 四个依数性 饱和蒸汽压下降 沸点升高（溶质不挥发） 凝固点下降（只有溶剂凝固） 渗透压 稀溶液时，上述性质只与溶剂性质以及溶质浓度有关，而与溶质的性质无关。 1.饱和蒸汽压下降 稀溶液的溶剂的饱和蒸汽压比纯溶剂的低，与稀溶液达到平衡的气相中，溶剂分压与溶质的种类无关。 稀溶液，溶剂满足拉乌尔定律。 2.沸点升高 液相中有少量不挥发溶质 v l v l 将两个方程相减，得： 2.沸点升高 液相中有少量不挥发溶质 v l v l 2.沸点升高 xB1，温度和相变熵变化不大，则 再将摩尔分率转化为质量摩尔浓度得书中公式。 即使不是稀溶液也容易得到沸点变化公式： 2.沸点升高 不是稀溶液时，就必须计算积分了。 3.凝固点降低 液相中有少量溶质 l s l s 与沸点升高的推导几乎一样，可得： 4.渗透压 溶液 半透膜 纯溶剂 讨论： 四个依数性的关系 在四个依数性公式中，都牵涉到摩尔分率，将摩尔分率用依数性表示，得： 1 四个依数性都是针对稀溶液。 2 溶质都只在溶液中出现，而不进入与溶液平衡的其它相。只要溶质满足这个条件，任意一个稀溶液都会体现出这四个依数性，与溶质的性质无关，所以依数性是溶剂的性质。 4-10 高级相变 了解一下 相变的分类 如果化学势关于温度或压力的一阶导数在平衡两相的值不相等，就称为一级相变，否则就称为高级相变，又称为连续相变。 两相平衡时， Ehrenfest曾经对高级相变分类，他把化学势的n-1阶导数在两相中相等，而n阶导数不等的相变化称为n级相变。目前知道，有些高级相变不能按照此种方式分类，所以现在也把所有高级相变都称为二级相变。 一级相变 发生一级相变时，体积发生跳跃式变化，相变潜热不为零。比如，气液相变。 高级相变 发生高级相变时，体积连续变化，相变潜热为零。比如，气液临界点。 高级相变的特点 发生高级相变时，系统会出现奇异的性质，比如，在气液临界点，体系的热容趋向无穷大。 l相变 1 在压强低于25个大气压时，无论温度多低，即使到绝对零度液态4He都不会凝结成固体，一直保持液体状态。 2 液态4He存在两种不同状态，一种就是普通的液态，而另一种存在于温度比普通液态4He更低直至0K的区域，它具有没有流动阻力的特点，称为超流态，这类似于极低温下，金属处于超导态时没有电阻，两者的机理也是相似的——发生了玻色-爱因斯坦凝聚。 低温下，液态4He的奇异特性： l相变 液态4He从普通液体转变为超流液体时，它的比热随温度的变化曲线呈现l形状。1927年，Keesom发现了这个奇特的现象，并为其取名l相变。l相变是高级相变。 注意：气液临界点附近的比热虽然也呈现l形状，但不称其为l相变。l相变习惯上只用来称呼超流相变。 l相变 4He的相图 4He的pVT状态图 4He的同位素3He也有超流态。 氦对于低温物理的研究具有重要意义 有四次诺贝尔物理奖与氦有关： 1926年，昂内斯因为建立低温设备制成液氦； 1962年，郎道因为建立4He超流理论； 1996年，奥谢罗夫和理查森因为发现3He超流； 2003年，阿布里科索夫、莱格特和金茨堡因为 建立超导和超流理论。