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2017年電氣工程師考試《普通化學(xué)》知識點(diǎn)：水的相圖
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一、 相(phase)
體系內(nèi)部物理和化學(xué)性質(zhì)完全均勻的部分稱為相。相與相之間在指定條件下有明顯的界面，在界面上宏觀性質(zhì)的改變是飛躍式的。
體系中相的總數(shù)稱為相數(shù)，用F表示。系統(tǒng)若按相的組分來分，可分為單相系統(tǒng)和多相系統(tǒng);具有一個相的系統(tǒng)稱為單相或均相;具有兩個以上相的系統(tǒng)稱為多相系統(tǒng)。
氣體，不論有多少種氣體混合，只有一個氣相。
液體，按其互溶程度可以組成一相、兩相或三相共存。
固體，一般有一種固體便有一個相。兩種固體粉末無論混合得多么均勻，仍是兩個相(固體溶液除外，它是單相)。
二、水的物理性質(zhì)
水分子鍵長99pm，鍵角104°40′，分子間有氫鍵，在加熱及磁化下可被破壞。
1、熱容：在所有的液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)中水的熱容最大401868•10³Jkgֿ¹K-¹
2、密度：3.98℃時水的密度最大
3、飽和蒸汽壓：
v (蒸發(fā)) =v(凝聚)時系統(tǒng)處于相平衡狀態(tài)
與液態(tài)平衡時的蒸汽叫飽和蒸汽;
飽和蒸汽產(chǎn)生的壓力叫飽和蒸汽壓。它與溫度有關(guān)：
0 ℃時 4.579mmHg
20 ℃時 17.535mmHg
100℃時 760.000mmHg
4、沸點(diǎn)：當(dāng)液體的飽和蒸汽壓等與外界壓力時的溫度。
5、凝固點(diǎn)：固相與液相蒸汽壓相等時的溫度。
冰也可以蒸發(fā)(由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫叫升華)冰的蒸汽壓隨溫度降低而減小。
三、水的相圖
以溫度(T)溫度為橫坐標(biāo)、壓力(P)為縱坐標(biāo)，做系統(tǒng)狀態(tài)、溫度、壓力間關(guān)系的平面圖，得到水的相圖。
1、若系統(tǒng)中只有一個相存在時：
系統(tǒng)的自由度 f = 2 即T,P在汽、液、固相區(qū)內(nèi)均可自由變動;
2、若系統(tǒng)內(nèi)存在兩相平衡：
系統(tǒng)的自由度 f = 1 即在兩相平衡線上T、P只有一個可自由變動;
OA 是氣-液兩相平衡線，即水的蒸氣壓曲線。它不能任意延長，終止于臨界點(diǎn)。臨界點(diǎn)A：374 ℃、2.23×107Pa，這時氣-液界面消失。高于臨界溫度，不能用加壓的方法使氣體液化。(在臨界點(diǎn)以上，液態(tài)水不復(fù)存在);，
OB線叫冰的蒸汽壓曲線，是氣-固兩相平衡線，即冰的升華曲線，理論上它向下可延伸到0 K附近，向上不超過O點(diǎn)，因?yàn)椴淮嬖谶^熱的冰;
OC線叫水的凝固曲線，是液-固兩相平衡線，它幾乎與Y軸平行，說明壓力改變對水的凝固點(diǎn)變化影響不大。
3、系統(tǒng)中存在固-液-氣三相平衡點(diǎn)時：
系統(tǒng)的自由度 f = 0 即P=609Pa T = 0.0098℃
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