【克拉珀龙方程】
相平衡曲线上任何一点的线斜率满足克拉珀龙方程
dP =
dT
l T(V2 − V1 )
式中 T 为发生相变的温度,l 为单位质量的相变潜热,V1、V2 分别为 1 相和 2 相的比容。这个方程式给出了单元双相系平衡压强随温度的变化关系。它不仅对于研究相变是非常重要的,同时,由于它是从热力学第二定律中得到的,式中各物理量都可以在实验中测量,所以可以通过这个方程式从实验上验证力学第二定律的正确性。
利用上式可以考察沸点随压强的变化关系和熔点与压强的变化关系: 若令 1 相为液相,2 相为气相,由于液相变为气相时要吸热,所以 l>0, 又由于气相的比容 V2 总是大于液相的比容 V1,即 V2>V1,因此由上述方程
可知,对于液气相变
dP > 0 dT
由此说明沸点随压强的增加而升高,随压强的减小而降低;若令 1 相为固相,2 相为液相,由于固相转变为液相时要吸热,所以 l>0,但固相变为液相时(即固体熔解时)其体积有可能膨胀,也有可能缩小。
如V > V , 则 dP > 0
2 1 dT
如V < V , 则 dP < 0
2 1 dT
即熔解时体积膨胀,则熔点随压强的增加而升高,反之,熔解时体积缩小, 则熔点随压强的增加而降低。