在单组分物系的讨论中,导出克拉佩龙(Claperron)方程即 dp/dT= triangle H/T triangle V, 对这公式的描述中,哪点是不予考虑的?A. 公式中各个量所取的单位必须是:T为K, p为 KPa, triangle H 为 J, triangle V 为 L。B. 公式只适用于纯物质的任何两相间的平衡。C. 公式中 triangle H 和 triangle V 必须是对应同样量的物质。D. 公式表示相变温度随平衡压力的变化情况。
A. 公式中各个量所取的单位必须是:T为K, p为 KPa, \triangle H 为 J, \triangle V 为 L。
B. 公式只适用于纯物质的任何两相间的平衡。
C. 公式中 \triangle H 和 \triangle V 必须是对应同样量的物质。
D. 公式表示相变温度随平衡压力的变化情况。
题目解答
答案
解析
本题考查对克拉佩龙(Claperron)方程的理解,解题思路是对每个选项逐一分析,判断其是否符合克拉佩龙方程的性质和使用条件。
选项A
克拉佩龙方程 $\frac{dp}{dT}=\frac{\Delta H}{T\Delta V}$ 是一个热力学方程,在使用该方程进行计算时,各个物理量的单位需要统一,并且通常采用国际单位制(SI)。在国际单位制中,温度 $T$ 的单位是开尔文(K),压力 $p$ 的单位是帕斯卡(Pa),焓变 $\Delta H$ 的单位是焦耳(J),体积变化 $\Delta V$ 的单位是立方米($m^3$)。虽然题目中给出的压力单位是千帕(kPa),体积单位是升(L),但只要在计算过程中进行单位换算,保证单位统一,方程依然成立。所以该选项是在使用方程时需要考虑的,不符合题意。
选项B
克拉佩龙方程是基于热力学基本原理推导出来的,它适用于纯物质的任何两相间的平衡,包括气 - 液、气 - 固、液 - 固等平衡。这是克拉佩龙方程的一个重要性质,是在推导和使用该方程时必须考虑的条件。所以该选项不符合题意。
选项C
在克拉佩龙方程中,$\Delta H$ 是相变焓,$\Delta V$ 是相变过程中的体积变化,它们必须是对应同样量的物质。例如,如果 $\Delta H$ 是 1 摩尔物质的相变焓,那么 $\Delta V$ 也应该是 1 摩尔物质在相变过程中的体积变化。只有这样,方程才能正确描述相变过程中压力和温度的关系。所以该选项是在使用方程时需要考虑的,不符合题意。
选项D
克拉佩龙方程 $\frac{dp}{dT}=\frac{\Delta H}{T\Delta V}$ 表示的是在相变过程中,压力随温度的变化率。它描述的是相变温度随平衡压力的变化情况,即当压力发生变化时,相变温度会如何相应地改变。这是克拉佩龙方程的一个重要应用,是在使用方程时需要考虑的内容。所以该选项不符合题意。