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本文拟结合准静态过程假说,介绍化学反应(或相变)的热力学实现方式,供参考.
化学反应(或相变)实现的热力学条件
通常条件下,热力学规定化学反应(或相变)是在恒温、恒压及环境不提供有效功前提下完成的;它要
求整个反应进程,系统的温度、压强及组成必须保持恒定.
2. 范特霍夫平衡箱
能满足上述要求的反应器只有“范特霍夫平衡箱”. 范特霍夫平衡箱示意图参见如下图1所示:
图1. 范特霍夫平衡箱示意图
图1中反应器化学反应为“dD+eE→fF+gG”.
范特霍夫平衡箱的体积无限大,物质的量也无限多;而且体系已经建立了化学平衡,温度(T)、压强
(p)及组成均恒定.
反应发生时,从反应器的加料口1与2分别导入d摩尔的反应物D,及e摩尔的反应物E;反应结束时从反应
器出料口导出f摩尔的生成物F及g摩尔的生成物G;从而完成反应进度(ξ)为1摩尔的标准反应.
该进程,由于加入(或导出)的物质的量,对体系而言,可以忽略. 系统的温度、压强及组成均不会发生改
变; 即满足恒温、恒压及组成不变的条件要求.
需强调,范特霍夫平衡箱是一种理想化反应器,客观并不存在,这表明热力学反应体系本质也是一种理想
化体系,它仅为一种理论模型.
3.结论
⑴化学反应(或相变)的热力学实现条件是:恒温、恒压、组成恒定,且环境不提供有效功;
⑵范特霍夫平衡箱是标准的热力学反应器,也是一种理想化反应器,热力学计算体系仅为一种数学模型.
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GMT+8, 2024-9-1 07:11
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