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第三章 相变?液态 气体的液化与临界状态 液体的蒸发 液体的凝固 水的相图 液晶 过热与过冷液体 真实气体的p－Vm图及气体的液化 理想气体在温度一定时PV=常数，为双曲线 气体的液化及临界参数 临界参数 临界温度 能够使气体液化的最高温度称为此气体的临界温度TC。 临界压力 临界温度时的饱和蒸气压称为临界压力pC。 临界摩尔体积 临界温度和临界压力下的摩尔体积为临界摩尔体积Vm,C ，此时的状态为临界状态。 CO2的p－V等温线 超临界流体 (supercritical fluid，SCF) 定义 高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。此时，气、液两相性质非常接近。SCF兼有液体和气体的双重特性，密度接近于液体，粘度和扩散系数接近于气体，渗透性好。 与液体溶剂萃取相比，可以更快地完成传导，达到平衡，促进高效分离过程的实现。 超临界流体特点 溶解能力：取决于T和p，并随流体的密度增加而增加。在临界点附近，T、p的微小变化会引起流体密度及其对物质溶解能力的较为显著的变化。 超临界流体溶剂：乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、甲醇、乙醇、水、CO2等。CO2是首选萃取剂，其临界条件TC=304.1 K，pC=7.347 MPa，无毒、无味、不燃、价廉、易精制，对热敏性和易氧化的产物更具有吸引力。 液体 液体的分子模型 近程有序、远程无序 液体分子动能分布曲线 气体的液化和蒸发 液体的饱和蒸气压 液体蒸发的速度和气体凝结的速度相等时的蒸气压力与温度有关 沸点 当液体的饱和蒸气压同外界压力相等,液体即发生沸腾，此时的温度即为沸点。101325Pa时的沸点称正常沸点 液体饱和蒸汽压与温度的关系 Clausius-Clapeyron方程 对于气-液两相平衡，假设气体为1mol理想气体，将液体体积忽略不计，则 Water molecules form an open crystalline structure in ice 凝固与熔融 The fact that water is densest at 4℃ is of great importance in nature 冷凝与汽化 Evaporation 蒸发 is a cooling process. Condensation 凝聚 is a warming process. ? A large amount of energy is released during the condensation of water vapor. Hurricanes (The formation of 1 inch of rain over an area of 1 square mile yields the energy equivalent of about 32000 tons of exploded dynamite.) Global climates are influenced by water’s high specific heat capacity. 水的相图 水的相图 三相点与冰点的区别 二氧化碳的相图 液晶 1881年F.Reinitzer发现胆甾醇苯甲酸晶体熔似乎有2个熔点，145.5℃晶体熔融 ? 混浊粘稠液体，178.5℃时 ? 透明液体。同时溶液冷却时有：绿色 ? 系列其他颜色 ? 红色 ? 无色晶体。经研究，混浊粘稠液体具有某些晶体性质（如对光、电的各向异性），是介于晶体和液体之间的状态。 液晶分类 向列型 棒状分子的长轴选择某方向进行排列（也为流动方向），横向分子之间力很弱 近晶型 按一个分子厚度成层状排列，层上分子平行排列且垂直于层平面，有层间距，易滑动 胆甾型 层状结构，每层分子长轴取平行层平面平行排列，上一层分子取向和下一层分子取向成螺旋状，整个液晶中形成螺旋模式 液晶应用 胆甾型：排列结构对温度变化很敏感，吸收光的波长变化，使液晶颜色变化。可制出专门试剂用于金属探伤、漏热检查、检测皮肤温度变化和肿块等。 向列型：分子有序排列，在某方向光易通过。有场存在时分子排列变成混乱，光不能通过。利用这一电光效应，制造出各种液晶显示材料。 习题 P47 3.1, 3.5, 3.13, 3.16 * Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 临界点 T1 T6 T5 T4 T3 T2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Clien