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最后

我们对混合物性质这一章

进行小结

这一章研究的是混合物

新概念和新知识比较多

是热力学中重要

且学习起来比较困难的章节

尽管我们在本科时

或多或少都有所涉及

利用前面所学的

热力学基本概念和知识

推导全部混合物的性质

这是第一次

大家学习过程中可以体会到

我用的皆是定义和推导

没有特意强调记忆

也就是希望大家

能够掌握解决混合物问题的思路

和强化热力学的思维方式

这里我再一次对重要的概念

进行归纳

对于混合物

我们首先学习了

组分的偏摩尔量

强调了组分偏摩尔量的各个性质

满足前面所推导的

所有的热力学关系式

仅仅将原有的性质

改写成了偏摩尔性质即可

依据偏摩尔性质的定义

和热力学第一基本假设的推论

我们给出了组分i

热力学性质的偏摩尔量B_i

与系统摩尔性质和组成之间的关系

这个关系

在实际计算中经常用到

大家务必要注意

在同一相中

也就是说

均一简单系统中

我们给出了不同组分

偏摩尔性质之间的

吉布斯-杜亥姆方程

然后

我们学习了气体混合物

通过理想气体化学势的计算

推出了化学势与压力之间的关系

在这里首次提出了

混合物研究中的

参考态问题

给出了以等温T 等压P_0

理想纯气体i为参考态

在实际研究这一过程中

我们一般选择P_0 = 1bar

这样lambda_i(T)

就是参考态的化学势

由此可见

参考态

是为了计算方便而引入的

不具备绝对性

模仿理想气体混合物

我们建立了实际气体混合物

给出了混合物计算过程中

重要的概念

逸度和逸度系数

这里要强调的是

逸度是化学势的量度

它的性质与化学势相同

因此

逸度与温度和压力之间的关系

就是化学势

与温度和压力之间的关系

在这部分内容中

我们可以通过

气体状态方程

来求解实际气体组分i的逸度系数

我们以此为例

给出了逸度

与气体状态方程之间的关系

重点地讨论了

以压力显函数为表达式的

逸度系数的计算公式

只要知道了状态方程

我们就可以完成

逸度系数的计算

进而来求取逸度

在研究混合气体的时候

我们考虑了一种

特殊状态的气体混合物

也就是说

不同气体分子之间

可以当成理想气体来处理

但是

组成气体各个组分自身的非理想性

不能忽略

这就得到了

气体的路易斯-伦达尔规则

这种气体混合物

也被称之为理想气体溶液

借助路易斯-伦达尔规则

我们构建了理想溶液

也就是理想液体混合物

这个混合物

与理想气体混合物

是显著不同的

它不满足理想气体状态方程

但是满足混合内能为0

混合体积为0的

理想混合条件

进而

我们定义了

非理想溶液

给出了活度和活度系数

也讨论了

在选定的参考态条件下

活度系数与逸度之间的关系

与逸度一样

活度也是化学势的量度

因此符合化学势的

热力学性质

活度是混合物中

分逸度与同等温度

和压力条件下

纯物质逸度之比

因此

活度又叫做相对逸度

为了避免参考态

对理论公式推导的影响

我们引入了溶液中重要的函数

超额函数

构建出了活度系数

与超额吉布斯自由能之间的关系

在本章中

我们也学习了

逸度和活度的

吉布斯-杜亥姆方程

在前面的讨论中

我们反复强调了 参考态

那么 参考态

对于混合物热力学的研究

会产生什么样的影响呢

在这里

我们学习了两种参考态

以纯液体

和以无限稀释溶液为参考态

前者对应的

理想溶液符合路易斯-伦达尔规则

而后者对应的是

理想溶液符合亨利定律

不同参考态之间是存在关系的

我们可以通过化学势

这个参考态之间共同的桥梁

来构建和计算

不同参考态之间的关系

从而来求得不同参考态下

活度系数之间的关系

在混合和分离过程中

往往伴随着能量的变化

这就需要计算

这些过程所能够获得的最大功

或者所推动这些过程

所需要消耗的最小功

这就涉及了混合和分离过程中

可逆功的计算

我们充分利用了

可逆功的大小

只与状态相关这个性质

涉及了多个可逆步骤

来实现不同物料的混合

或者分离

通过计算每个可逆步骤

所需要或者所产生的可逆功

我们就可以完成相关的计算

以上就是本章的全部内容

知识点虽然多

但是脉络和重点比较清晰

只要把握我们以化学势

作为切入点

来理解全部内容

大家掌握起来就相对容易