各种相平衡的类克劳修斯-克拉佩龙方程形式

李 敏，靳福全

（太原工业学院，山西 太原 030008）

由化学势判据知，在恒温、恒压、非体积功为零，两相平衡时，同一物质在两相的化学势相等。而每一相中物质的化学势又和温度、压力及该相的组成有关，因此描述两相状态的温度、压力及组成之间就一定存在联系，就有相应的温度、压力及组成之间的关系式。克劳修斯-克拉佩龙方程［1］、分配定律等［2］就是这种关系式。各种相平衡是不是都存在类似克劳修斯-克拉佩龙方程的形式呢？答案是肯定的。下面从相平衡时同一物质在两相的化学势相等的等式出发，利用微分法导出各种相平衡过程的类克劳修斯-克拉佩龙方程形式。

1 相平衡常数与温度的关系

1.1 分配定律中分配系数与温度的关系

1.2 拉乌尔定律中拉乌尔常数（饱和蒸气压）与温度的关系

理想液态混合物中任一组分、理想稀溶液中溶剂化学势表达式均为

1.3 亨利定律中亨利系数与温度的关系

2 理想稀溶液两相平衡时组成与温度的关系

2.1 理想稀溶液组成与凝固点（析出固态纯溶剂）的关系

2.2 理想稀溶液组成与沸点（溶质不挥发）的关系

2.3 理想稀溶液（一定渗透压）组成与温度的关系

3 吸附平衡时吸附系数与温度的关系

3.1 固体吸附气体吸附系数与温度的关系

3.2 固体自稀溶液中的吸附吸附系数与温度的关系

3.3 溶液表面吸附吸附系数与温度的关系

4 泡点、露点、凝固点与相组成的关系

4.1 二组分理想液态混合物液相组成和泡点的关系及气相组成和露点的关系

恒压下二组分理想液态混合物气相组成和露点的关系式为：

4.2 二组分液态完全不互溶系统气相组成和露点的关系

4.3 二组分固态完全不互溶系统液相组成和凝固点的关系

5 结语

前面导出的各种相平衡的类克劳修斯-克拉佩龙方程形式中出现了其中表示相变过程标准态下物质B的偏摩尔焓变；表示相变过程标准态下物质B的摩尔焓变；表示相变过程非标准态下物质B的摩尔焓变。由于各种相平衡都有同一物质在两相化学势相等的共同特征，因此各种相平衡都存在类似克劳修斯-克拉佩龙方程的形式也就不足为奇。通过联系和比较前面导出的各种相平衡的类克劳修斯-克拉佩龙方程形式，有助于更深入地理解和掌握相平衡的本质和规律。