2017年电气工程师考试《普通化学》知识点：水的相图

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　　一、相(phase)

　　体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。

　　体系中相的总数称为相数，用F表示。系统若按相的组分来分，可分为单相系统和多相系统;具有一个相的系统称为单相或均相;具有两个以上相的系统称为多相系统。

　　气体，不论有多少种气体混合，只有一个气相。

　　液体，按其互溶程度可以组成一相、两相或三相共存。

　　固体，一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀，仍是两个相(固体溶液除外，它是单相)。

　　二、水的物理性质

　　水分子键长99pm，键角104°40′，分子间有氢键，在加热及磁化下可被破坏。

　　1、热容：在所有的液态、固态物质中水的热容最大401868•10³Jkgֿ¹K-¹

　　2、密度：3.98℃时水的密度最大

　　3、饱和蒸汽压：

　　v (蒸发) =v(凝聚)时系统处于相平衡状态

　　与液态平衡时的蒸汽叫饱和蒸汽;

　　饱和蒸汽产生的压力叫饱和蒸汽压。它与温度有关：

　　0 ℃时 4.579mmHg

　　20 ℃时 17.535mmHg

　　100℃时 760.000mmHg

　　4、沸点：当液体的饱和蒸汽压等与外界压力时的温度。

　　5、凝固点：固相与液相蒸汽压相等时的温度。

　　冰也可以蒸发(由固态直接变成气态的过程叫叫升华)冰的蒸汽压随温度降低而减小。

　　三、水的相图

　　以温度(T)温度为横坐标、压力(P)为纵坐标，做系统状态、温度、压力间关系的平面图，得到水的相图。

　　1、若系统中只有一个相存在时：

　　系统的自由度 f = 2 即T,P在汽、液、固相区内均可自由变动;

　　2、若系统内存在两相平衡：

　　系统的自由度 f = 1 即在两相平衡线上T、P只有一个可自由变动;

　　OA 是气-液两相平衡线，即水的`蒸气压曲线。它不能任意延长，终止于临界点。临界点A：374 ℃、2.23×107Pa，这时气-液界面消失。高于临界温度，不能用加压的方法使气体液化。(在临界点以上，液态水不复存在);，

　　OB线叫冰的蒸汽压曲线，是气-固两相平衡线，即冰的升华曲线，理论上它向下可延伸到0 K附近，向上不超过O点，因为不存在过热的冰;

　　OC线叫水的凝固曲线，是液-固两相平衡线，它几乎与Y轴平行，说明压力改变对水的凝固点变化影响不大。

　　3、系统中存在固-液-气三相平衡点时：

　　系统的自由度 f = 0 即P=609Pa T = 0.0098℃

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