Вопрос 31. Фазовые переходы 1 и 2 рода.

Фазой называется термодинамически-равновесное состояние в-ва, отличающееся по физич. св-вам от других возможных равновесных состояний. В пределах 1-го агрегатного состояния в-во может находится в нескольких фазах, отличающихся по св-ву. составу и строению.

Фазовый переход, т.е. переход в-ва из одной фазы в другую всегда связан с качественными изменениями св-в в-ва.

Различают фазовые переходы 1 и 2 рода:

Фазовый переход первого рода (например: плавление, кристаллизация) всегда сопровождаются поглощением или выделением теплоты называемой теплотой фазового перехода. Фазовые переходы первого рода характеризуются постоянством температуры, а также изменением энтропии и объема кристаллической решетки, которая идет не на нагрев, а на разрыв межатомных связей.

Фазовые переходы не связываемые с выделением или поглощением теплоты называются фазовыми переходами второго рода. Эти переходы характеризуются постоянством объема и энтропии, но скачко- образным изменением теплоемкости. Переходами второго рода являются: переход ферро магнитных веществ (например: железа, никеля) при определенном давлении и температуре в парамагнитное состояние. Переход металлов при низких температурах в сверхпроводящие состояние которое характеризуется скачко-образным уменьшением до нуля сопротивления.

 

Вопрос 32. Диаграмма состояния. Тройная точка.

Если система является однокомпонентной то есть состоящая из химически однородного вещества то понятие фазы совпадает с агрегатным состоянием. Соотношение между твердым жидким и газообразным состоянием определяется внешними условиями температурой и давлением. Для наглядности изображения фазовых превращений используется диаграмма состояния.

Точка в которой пересекается все три кривые то есть точка в которой одновременно существуют три фазы называется тройной точкой. К_и испарение К_п плавление К_с сублимация разделяющая поля на три области твердое тело жидкость газ. каждое вещество имеет одно тройную точку так например тройная точка воды 273,016 К ил 0,01С⁰ термодинамика дает метод расчета кривой равновесия двух фаз одного и то гоже вещества. Согласно уравнению Клаперона –Клаузиуса- . где L теплота фазового перехода. Данное уравнение позволяет определить наклоны кривых так как L и Т положительные то наклон задается знаком V₂ –V₁ при испарении жидкостей и сублимации твердых тел объем всегда возрастает следовательно повышение температуры

Приводит к увеличению температуры и на оборот. При плавлении большинства веществ объем как правило возрастает что приводит к повышению температуры. Для некоторых веществ например вода чугун германий объем жидкой фазы меньше объема твердой фазы. Следовательно увеличение давления сопровождается понижением температуры плавления. (верхний пунктир)