Парциальные молярные величины
Входящие в уравнения (6 - 1) - (6 - 4) частные производные термодинамических функций относятся к числу парциальных молярных величин.
Парциальной молярной величинойэкстенсивной характеристики вещества называют частную производную этой характеристики по числу молей данного вещества при постоянных числах молей других веществ и постоянных параметрах, включая энтропию, влияющих на эту характеристику.
Обычно парциальная молярная величина обозначается с помощью черты над соответствующей экстенсивной характеристикой с индексом, обозначающим вещество.
В соответствии с приведенным определением и системой обозначения в общем виде парциальная молярная величина экстенсивной характеристики Z вещества i выражается следующим образом:
, (6 - 5)
где a и b - параметры системы, поддерживаемые постоянными.
В качестве примеров приведем один из способов нахождения парциального молярного объема.
Если необходимо найти парциальный молярный объем воды в растворе этого состава, то раствор следует поместить в емкость, позволяющую с высокой точностью измерять небольшие изменения объема. Чаще всего для этого используется колба , снабженная сверху капиллярной трубкой. Налив испытуемый раствор в сосуд, который после взвешивания помещается в термостат, можно определить исходный объем жидкости. Затем, добавив незначительный объем воды к этому раствору, после нового взвешивания и термостатирования можно найти новый объем жидкости. Пусть изменение объема раствора оказалось равным DV, причем эта величина во много раз меньше объема раствора (DV<<V), а масса добавленной воды равна DmH2O. Тогда парциальный молярный объем воды можно рассчитать по формуле
,
в которой MH2O - молярная масса воды.
В рассмотренном примере для оценки парциального молярного объема воды достаточно было строго поддерживать постоянной только температуру, так как вода практически несжимаема и изменения атмосферного давления не могут повлиять на полученные результаты. Газы очень чувствительны к изменению давления. Поэтому для определения парциального объема газов системы следует тщательно маностатировать.
Чтобы найти парциальный объем газа в газовой смеси, последнюю взвешивают, термостатируют и маностатируют. Затем к смеси подкачивают небольшую порцию чистого газа, парциальный объем которого хотят определить, и смесь вновь взвешивают и маностатируют. После этого определяют изменение объема. Отношение изменения объема к числу молей добавленного чистого газа при постоянном давлении и постоянной температуре равно парциальному объему этого газа.
Отметим, что парциальные молярные величины интенсивных характеристик системы не имеют смысла. Вряд ли, например, кто-нибудь воспользуется понятием парциальной молярной температуры.
В связи с этим широко применяемый термин «парциальное давление» можно рассматривать как случайный.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 2156;