Az állam diagram
Home | Rólunk | visszacsatolás
Ha a rendszer egykomponensű, azaz. E., mint kémiailag homogén anyag vagy annak vegyületei, a koncepció fázis egybeesik aggregációs állapotától. Szerint § 60, ugyanaz az anyag arányától függően a kétszerese az átlagos energia per fokú szabadságot véletlenszerű (termikus) a molekulák mozgása, és a legalacsonyabb potenciális energia molekuláris kölcsönhatás lehet egy három Államok aggregáció: szilárd, folyékony vagy gáz-halmazállapotú . Ez az arány, viszont által meghatározott külső körülmények-ek - hőmérséklet és a nyomás. Ennek megfelelően, fázisátalakulások jól meghatározott hasadó változásokat a hőmérséklet és a nyomás.
Hogy láthatóvá fázisátalakulások használt állapotdiagram-ence (ábra. 115), amelyben a p, a T-koordináták által adott közötti kapcsolat a TEM-mérséklet fázisátalakulás nyomás görbék bepárlással (CI), MP (KP) és szublimációs (COP) elválasztó területen rajz három területre Ennek megfelelően létezésének feltételeit vuyuschie szilárd (TT), a folyadék (F) és a gáz-halmazállapotú (G) fázisok. A görbék az ábrán egy görbe fázisegyensúly. minden egyes pont a következő megfelel az egyensúlyi feltételeket, a két egyidejűleg létező fázis: CP - a szilárd és folyékony CI-folyadék és a gáz-szilárd testek CS és a gáz.
Az a pont, ahol ezek a görbék metszik egymást, és hogy ezért a feltételt definiálja (harmatpont hőmérséklet és a megfelelő egyensúlyi nyomás ptr) egyidejű-CIÓ egyensúlyi együttélés három szakaszból egy anyag, az úgynevezett hármas pontban. Minden anyag csak egy tripla pontot. A hármas-pontja a víz a megfelelő hőmérsékletet 273,16 K (vagy hőmérséklet 0,01 ° C Celsius-fok) és az elsődleges hivatkozási pont az építőiparban a termodinamikai hőmérséklet skála.
Termodinamika tárgya eljárás számítási egyensúlyi görbéje a két fázis egy és ugyanazon anyag. Az egyenlet szerint a Clapeyron - Clausius. származéka a nyomás egyensúlyi hőmérsékleten egyenlő
ahol L - hőt fázisátalakulás, (V2-V1) - térfogatváltozás az anyag során újra azt az első szakaszban a második T - átmeneti hőmérséklet (izotermiches Cue folyamat).
Clapeyron - Clausius, hogy meghatározzuk a görbe meredeksége egyenlő-egyensúly. Mivel az L és T pozitív meredeksége adja V2-V1 jel. A párolgás a folyadékok és szilárd anyagok térfogata szublimációs anyag mindig növeli, azonban, szerint (76,1), dp / dt> 0; Ezért, ezekben a folyamatokban, a hőmérséklet-emelkedés növekedéséhez vezet a nyomás, és fordítva. Abban a legtöbb anyag olvadáspontja térfogat általában növeli, azaz dp / dt> 0 ..; Ezért, egy a nyomás növekedésével nő az olvadási hőmérséklet (szilárd KP ábrán. 115). Bizonyos azonos anyagok (H2 O, Ge, vas és mások.) Folyékony fázis térfogata kisebb, mint a mennyisége a szilárd fázisú, azaz a. E. dP / dt- <0; следовательно, увеличение давления сопровождается понижением температуры плавления (штриховая линия на рис. 115).
A fázisdiagram, amely kísérleti adatok alapján, amely lehetővé teszi-bíró milyen állapotban az anyag bizonyos p és T, valamint hogy milyen fázisátalakulások fog bekövetkezni egy adott folyamat. Például, olyan körülmények között, megfelelő 1. pont (. Ábra 116), az anyag szilárd állapotban, 2 - a gáz- és a 3 pont - egyidejűleg a folyékony és gáz halmazállapotú Államok. Tegyük fel, hogy az anyag szilárd állapotban, rendre-megfelelő pont 4, ki van téve a izobár melegítés ábrázolt állapot diagramban-me vízszintes szaggatott vonal 4-5-6. Az ábra azt mutatja, hogy a megfelelő hőmérsékleten az 5. pont Az anyag megolvad magasabb hőmérsékleten megfelelő 6 pont, - kezd alakulni gáz. Ha az anyag szilárd állapotban megfelel a 7. pontban kristály válik gáz anélkül, hogy a folyékony fázis alatt izobár melegítés-SRI (szaggatott vonal 7-8). Ha az anyag az állam megfelelő pont 9 a izotermikus kompresszió (szaggatott vonal 9-10), átadja az alábbi három feltétel: Gáz - Yid-csont - kristályos állapotban.
Az állapotdiagram (lásd. Ábra. 115 és 116) azt mutatja, hogy a görbe-párolgási Zakan Chiva a kritikus pont K. Ezért, folyamatos átmenet lehetséges a folyékony anyagot gáz halmazállapotú, és vissza a kritikus pont, a metszéspont nélkül betétek párolgás görbe (átmeneti 11-12 ábrán. 116), t. e. átmeneti, hogy nem kíséri fázisátalakulások. Ez azért lehetséges, mert az idő-kontraszt közötti gáz és a folyadék egy tisztán kvantitatív (mindkét állapotok, például olyan izotróp). Az átmenet a kristályos állapotú (-ized jellemezve anizotrópia) folyékony vagy gáz csak skachkoobraz NYM (eredményeként fázisátalakulás), úgy, hogy a szublimáció és olvadási görbék nem letörnek, mint ahogy az a párolgási görbét a kritikus pont. Az olvadási görbét végtelenhez tart, és a görbe a szublimáció az a pont, ahol p = 0 és T = 0 K.