intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Hóa lý 1: Chương 3 - Nguyễn Thị Tuyết Mai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST
Báo xấu
13
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa lý 1: Chương 3 - Sự chuyển pha loại một trong hệ một chất nguyên chất" được biên soạn với các nội dung chính sau: Sự chuyển pha loại một; Ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ chuyển pha; Ảnh hưởng của nhiệt độ đến áp suất hơi bão hòa; Giản đồ pha hệ một chất nguyên chất. Mời thầy cô và các em cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa lý 1: Chương 3 - Nguyễn Thị Tuyết Mai

  1. LOGO HÓA LÝ I TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai Bộ môn Hóa lý, Viện Kỹ thuật Hóa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Email: mai.nguyenthituyet1@hust.edu.vn 1
  2. Chương 3. SỰ CHUYỂN PHA TRONG HÓA LÝ I HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT 1. Sự chuyển pha loại một 2. Ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ chuyển pha Phương trình Clausius Clapeyron I 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến áp suất hơi bão hòa Phương trình Clausius Clapeyron II 4. Giản đồ pha hệ một chất nguyên chất TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 2 Hóa Lý, ĐHBKHN
  3. Câu hỏi thảo luận 1. Tại sao khi nấu ăn trên núi thức ăn lâu chín hơn so với khi nấu ở vùng đồng bằng ? 2. Tại sao nấu trong nồi áp suất thì đồ ăn nhanh chín hơn ? 3. Làm cách nào để sấy khô vật chất (đường, muối, thức ăn, trái cây, tinh dầu…) mà không làm nóng chảy/phân hủy chúng ? 3
  4. 1. Sự chuyển pha loại 1 HÓA LÝ I CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT V  CP Chuyển pha loại 1 (thường gặp: nóng chảy, kết tinh, ngưng tụ, bay hơi) Chuyển pha loại 2 (KL thông thường →chất siêu dẫn ở nhiệt độ thấp Fe thuận từ → Fe nghịch từ) Nhiệt độ Chuyển pha loại 1: thay đổi nhảy vọt các thông số nhiệt động TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 4 Hóa Lý, ĐHBKHN
  5. 1. Sự chuyển pha loại 1 HÓA LÝ I CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Hệ 1 chất nguyên chất: • Khí/lỏng: 1 pha (trừ He lỏng) • Rắn: có thể có nhiều pha (số pha = số dạng thù hình) • Sự chuyển pha: chuyển đổi giữa các trạng thái tập hợp  thay đổi đột ngột những tính chất của hệ (khối lượng riêng, nhiệt dung, thể tích, hiệu ứng nhiệt…) • Cân bằng pha trong hệ 1 chất nguyên chất: cân bằng giữa các trạng thái tập hợp của chất đó TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 5 Hóa Lý, ĐHBKHN
  6. HÓA LÝ I 1. Sự chuyển pha loại 1 CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Áp dụng quy tắc pha Gibbs: Bậc tự do C = k - f + 2 C=3-f C0f3  số pha lớn nhất có thể cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng: 3 TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 6 Hóa Lý, ĐHBKHN
  7. HÓA LÝ I 1. Sự chuyển pha loại 1 CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT C=3-f f=1C=2 Hệ 1 pha, P và T có thể thay đổi tùy ý (trong một giới hạn xác định) mà hệ vẫn tồn tại ở dạng 1 pha. f=2C=1 Hệ 2 pha, nhất biến, khi 1 thông số thay đổi thì thông số còn lại phải thay đổi theo: T = f(P) hoặc P = f(T) f=3C=0 Chỉ tồn tại cân bằng của 3 pha trong 1 điều kiện bên ngoài hoàn toàn xác định (P và T =const) TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 7 Hóa Lý, ĐHBKHN
  8. 2. Ảnh hưởng của áp suất tới HÓA LÝ I CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT nhiệt độ chuyển pha A () ↔ A () f = 2  c = 1  T = f(P) Điều kiện cân bằng pha ở T=const và P=const:  =  Chất nguyên chất:  = G  G = G Khi có thay đổi P → P + dP thì T → T + dT Hệ thiết lập CB mới: G + dG = G + dG Mà G = G  dG = dG TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 8 Hóa Lý, ĐHBKHN
  9. 2. Ảnh hưởng của áp suất tới HÓA LÝ I nhiệt độ chuyển pha CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Phương trình T (K); V (L/mol); Clausius – Clapeyron I  (atm.L/mol) TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 9 Hóa Lý, ĐHBKHN
  10. 2. Ảnh hưởng của áp suất tới HÓA LÝ I nhiệt độ chuyển pha CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT dT Quá trình sôi (hóa hơi): V=(Vh – Vl)>0; hh>0   0  P tăng  Ts tăng dP dT Quá trình nóng chảy: V=(Vl - Vr)>0; nc>0  0  P tăng  Tnc tăng dP dT Riêng trường hợp nước: V= (Vl - Vr)0   0  P tăng  Tnc giảm dP T (K); V (L/mol);  (atm.L/mol) TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 10 Hóa Lý, ĐHBKHN
  11. 2. Ảnh hưởng của áp suất tới HÓA LÝ I nhiệt độ chuyển pha CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Ví dụ: d (phenol,l) = 1,056 g/ml d (phenol,r) = 1,072 g/ml nc (phenol) = 104,35 J/g Tnc,1atm = 41 oC Tính nhiệt độ nóng chảy của phenol ở 500 atm. (1 J = 0,00987 atm.L) Đs: Tnc,500atm = 43 oC TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 11 Hóa Lý, ĐHBKHN
  12. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới HÓA LÝ I áp suất hơi bão hòa CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT ▪ suất hơi bão hòa ? Áp Phương trình Clausius – Clapeyron II (mô tả ảnh hưởng của nhiệt độ đến ASHBH) TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 12 Hóa Lý, ĐHBKHN
  13. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới HÓA LÝ I áp suất hơi bão hòa CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Ví dụ: bài thí nghiệm “Áp suất hơi bão hòa” TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 13 Hóa Lý, ĐHBKHN
  14. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới HÓA LÝ I áp suất hơi bão hòa CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT  Tính toán gần đúng các thông số nhiệt động (P, Ts,  …) VD: Tính Ts của nước ở 2 atm biết nhiệt hóa hơi là 538,1 cal/g ĐS: Ts,2atm = 120,9 oC TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 14 Hóa Lý, ĐHBKHN
  15. 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới PHYSICAL CHEMISTRY I áp suất hơi bão hòa PHASE EQUILIBRIUM OF PURE SUBSTANCES Bài tập: Axeton có áp suất hơi bão hòa ở các nhiệt độ 306 K và 320 K lần lượt là 346 mmHg và 556 mmHg. Hãy xác định nhiệt hóa hơi và nhiệt độ sôi của axeton. (Coi nhiệt hóa hơi là hằng số). ĐS : Ts = 326 K = 56 oC TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 15 Hóa Lý, ĐHBKHN
  16. HÓA LÝ I 4. Giản đồ pha hệ 1 chất nguyên chất CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Giản đồ pha bao gồm: - Các điểm - Các đường - Các mặt - Các vùng TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 16 Hóa Lý, ĐHBKHN
  17. HÓA LÝ I 4. Giản đồ pha hệ 1 chất nguyên chất CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Điểm sôi – nhiệt độ sôi: Chất lỏng được làm nóng trong 1 bình hở, khi áp suất hơi trên bề mặt chất lỏng = áp suất ngoài → hiện tượng sôi Nhiệt độ tại đó gọi là nhiệt độ sôi (Ts) Pbh = Pngoài = 1 atm → nhiệt độ sôi thông thường Pbh = Pngoài = 1 bar → nhiệt độ sôi tiêu chuẩn 1 bar = 0,987 atm → Ts thông thường > Ts tiêu chuẩn VD: Ts thông thường của nước: 100 oC Ts tiêu chuẩn của nước: 99,6 oC TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 17 Hóa Lý, ĐHBKHN
  18. HÓA LÝ I 4. Giản đồ pha hệ 1 chất nguyên chất CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Điểm tới hạn: Khi mật độ pha hơi = mật độ pha lỏng → Bề mặt phân cách pha biến mất → Điểm tới hạn → Nhiệt độ tới hạn (Tc) → Áp suất tới hạn (Tc) Từ điểm tới hạn trở lên: chỉ còn 1 pha tồn tại gọi là pha lỏng siêu tới hạn (điền đầy bình chứa, không có bề mặt phân cách) https://www.youtube.com/watch?v=GEr3NxsPTOA TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 18 Hóa Lý, ĐHBKHN
  19. HÓA LÝ I 4. Giản đồ pha hệ 1 chất nguyên chất CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Điểm tới hạn: ▪ Ở T < Tc: tăng P → pha H ngưng tụ thành pha L ▪ Ở T  Tc: tăng P → thu được chất lỏng siêu tới hạn TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 19 Hóa Lý, ĐHBKHN
  20. HÓA LÝ I 4. Giản đồ pha hệ 1 chất nguyên chất CHƯƠNG 4. CB PHA HỆ 1 CHẤT NGUYÊN CHẤT Điểm nóng chảy: Ở P xác định, 2 pha L và R cùng tồn tại, nằm cân bằng với nhau → Nhiệt độ nóng chảy (Tnc) = Nhiệt độ kết tinh (Tkt) TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai 20 Hóa Lý, ĐHBKHN
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
21=>0