开尔文公式的推导方法新思路

应用解决热力学问题的重要方法--状态函数法,依据宏观实际过程设计途径,从相平衡条件及热力学基本关系式入手,推导出开尔文公式。有助于通过感性认识更好地理解开尔文公式及亚稳状态的本质。     

关于开尔文公式推导的讨论

应用弯曲界面存在的气液平衡条件和界面热力学方法,分析讨论了物理化学教材中开尔文公式的推导方法和过程,指出了存在的一些容易产生误解的问题。明确指出:等温下小液滴饱和蒸气压相对于平面液体饱和蒸气压的增大是由弯曲液面下液体的附加压力引起的,而不是界面自由能变化所致。并提出了一些教学建议。     

对球状液滴拉普拉斯公式热力学推导方法的讨论

本文针对球状液滴拉普拉斯公式热力学推导方法进行了讨论分析。首先从界面热力学基本方程的建立方法和界面热力学基本方程中作为偏微分的压强的数学定义两个角度进行分析,得出了液滴界面热力学基本方程中,压强为与之平衡的外界气体压强。另外,从实际发生的物理过程来看,本文所质疑的球状液滴拉普拉斯公式的热力学推导方法采用无外力做功时液滴体积增大d V的过程是明显违反热力学第一定律的。     

基于吉布斯弯曲界面相平衡判据的开尔文方程推导

对两种界面热力学处理方法(古根海姆法与吉布斯法)进行了介绍。采用吉布斯界面热力学方法建立了存在界面相时两相平衡的热力学判据,并以此为基础提出了一种新的开尔文方程推导方法。     

外压法推导开尔文公式的探究

液体的饱和蒸气压受外压的影响,根据外压对液体饱和蒸气压的影响公式可以推导出液滴、弯曲液面的开尔文公式。     

基于拆分思想的酸碱滴定误差公式简便推导

提出了一种酸碱滴定误差公式推导的新方法。该方法利用拆分思想即可方便地导出酸碱滴定误差公式,避免了现行教材中利用物料平衡方程(MBE)和电荷平衡方程(CBE)联立推导该公式的繁琐,便于学生理解和掌握。     

关于等温循环方法推导开尔文公式的讨论

等温循环方法是物理化学教材中推导开尔文公式的一个经典方法。本文从热力学基本原理出发,明确指出其中小液滴可逆相变为气体的吉布斯自由能变化值应由吉布斯自由能判据求解,并对温度恒定、两相压强分别恒定时的判据进行了重新推导。同时,本文还提出了一种对推导开尔文公式的等温循环法的新理解方式,该方式在建立的"箱管模型"辅助下,意义明确,便于理解,更适宜教学使用。     

如何理解热力学基本公式适用条件

讨论了热力学基本公式适用条件的本质原因。解释了相变和化学变化过程的状态函数计算为何要设计可逆过程。     

副反应和副反应系数在酸碱滴定误差公式推导中的应用

通过引入副反应和副反应系数的概念,借助林邦公式的表达形式,讨论了强碱滴定一元弱酸、混合弱酸和多元弱酸滴定误差公式的推导方法,并以实际例题证实所推公式的正确性。     

Kelvin方程的一种理论推导

从液滴平衡条件推导出严格意义的Kelvin方程, 验证了其在宏观尺度可以转化为经典形式. 利用Tolman方程, 在考虑表面张力与曲率半径关系的条件下, 给出在液体压缩性可忽略时, 饱和蒸气压、蒸气密度、蒸气摩尔体积和曲率半径等关系; 液体压缩性不可忽略时, 得出以等温压缩系数和Tolman长度表示的饱和蒸气压与液滴半径的关系.     

关于一种开尔文方程推导方法的讨论

不同版次物理化学教材对开尔文方程推导的方法不同。本文通过对吉布斯界面热力学基本方程中球状液滴压强的分析,并依据对于弯曲液滴,附加压力本质上就是由弯曲液面表面张力引起的,得出某物理化学教材中,对小液滴的气液两相平衡过程,其吉布斯自由能的变化为零。对于恒温下,把处于外压为p0的平面液滴分割为处于外压为p_r的小液滴的过程,其吉布斯自由能的变化为2σM/ρr。     

热力学方程在计算热力学函数中的应用

热力学方程是包含热力学基本方程、热力学状态方程以及吉布斯-亥姆霍兹方程在内的广泛的一组方程。文中对目前物理化学教材中很少提及的其他热力学状态方程进行了系统的总结和推导,同时强调理论的系统性和完整性在教学中的重要性,并在此基础上导出了物理化学教材中很少见到的吉布斯-亥姆霍兹第一方程及其在表面化学中的应用。在物理化学教学中需要特别强调特征变量的重要性,以及特征变量和化学反应条件之间的内在关系,并注意与交叉学科物理专业的热力学和统计物理学的衔接。     

如何理解热力学基本方程dG=-SdT+Vdp的适用条件*

从热力学第一定律和热力学第二定律出发推导了热力学基本方程dG=-SdT+Vdp;然后围绕 dG=-SdT+Vdp的适用条件做细致分析,分别从简单pVT变化、相变化和化学变化等3个方面着手,逐一举例并详细解题、分析,探讨对该公式的应用条件,得出相应的结论。为学生在热力学基本方程应用过程中的问题提供新思路。     

Thermodynamic properties for liquid mercury using GMA equation of state

The important known regularities and thermodynamic properties of liquid mercury have been studied based on the average potential energy. Recognised regularities, the linearity of Zeno contour, bulk modulus and secant bulk modulus as functions of temperature, isochors of pressure versus temperature and near linearity of the inverse isobaric expansion coefficient have been investigated, all evaluated using the Goharshadi–Morsali–Abbaspour equation of state. The validity of the equation of state in predicting thermophysical properties is confirmed by a statistical parameter, absolute average deviation, with a maximum value of 0.41, showing excellent agreement with the experiment at temperatures between 293.15 and 323.15?K from low to high pressures.     

Thermodynamic quantities of adsorption described by Freundlich isotherm

Thermodynamic analysis of the Freundlich adsorption isotherm was performed. Equations describing the thermodynamic characteristics of adsorption as a function of the adsorbed quantity are presented, and relationships between the excess differential and average molar thermodynamic adsorption quantities were obtained. It was shown that the thermodynamic approach does not contradict the molecular statistical theory and provides more general equations. A model of adsorption described by the Freundlich isotherm is discussed. Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 1, pp. 175–177, January, 2000.     

Thermodynamic quantities of adsorption described by Freundlich isotherm

Thermodynamic analysis of the Freundlich adsorption isotherm was performed. Equations describing the thermodynamic characteristics of adsorption as a function of the adsorbed quantity are presented, and relationships between the excess differential and average molar thermodynamic adsorption quantities were obtained. It was shown that the thermodynamic approach does not contradict the molecular statistical theory and provides more general equations. A model of adsorption described by the Freundlich isotherm is discussed. Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 1, pp. 175–177, January, 2000.