Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Фазовые переходы первого и второго рода
Рассматривая явления испарения и конденсации воды, видим, что могут существовать два различных состояния воды — жидкое и газообразное (водяные пары) — при одних и тех же температуре и давлении. Состояния эти отличаются своими свойствами, в данном случае плотностью. Если система разделяется на граничащие друг с другом однородные части, находящиеся в физически различных состояниях, t o эти части называют фазами системы. Если две фазы или больше различных фаз вещества при данной температуре и данном давлении существуют одновременно, соприкасаясь друг с другом, и если при этом масса одной из фаз не увеличивается за счет уменьшения другой, то говорят о фазовом равновесии. Переход вещества из одного состояния (фазы) в другое называют фазовым переходом. Фазовый переход связан с качественным изменением свойств вещества. Например, газообразное, жидкое и кристаллическое состояния вещества различаются характером движения атомов или молекул, наличием или отсутствием упорядоченной структуры. Кипение, плавление являются примерами фазовых переходов первого рода. Для фазовых переходов первого рода характерно скачкообразное, т. е. происходящее в узком интервале температуры, изменение свойств вещества. Эти переходы сопровождаются скачкообразным изменением энергии, плотности и других параметров. Встречаются фазовые переходы, при которых превращение происходит сразу во всем объеме в результате непрерывного изменения кристаллической решетки, т. е. взаимного расположения частиц в решетке. Это приводит к тому, что при определенной температуре изменяется симметрия решетки. Такая температура — точка фазового перехода второго рода. Температура, при которой происходит фазовый переход второго рода, называется точкой Кюри (по имени французского физика П. Кюри, который обнаружил фазовый переход второго рода в ферромагнетиках). При заданной температуре T термодинамическое равновесие между двумя фазами одного и того же вещества возможно лишь при определенном значении давления в системе. Зависимость равновесного давления от температуры называется кривой фазового равновесия. Примером может служить кривая равновесия p0(T) насыщенного пара и жидкости. Если кривые равновесия между различными фазами данного вещества построить на плоскости (p, T), то они разбивают эту плоскость на отдельные области, в которых вещество существует в однородном агрегатном состоянии – твердом, жидком или газообразном (рисунок 12.8). Изображенные в координатной системе (p, T) кривые равновесия называются фазовой диаграммой.
Рисунок 12.8 – Типичная фазовая диаграмма вещества. K – критическая точка, T – тройная точка. Область I – твердое тело, область II – жидкость, область III – газообразное вещество.
Кривая OT, соответствующая равновесию между твердой и газообразной фазами, называется кривой сублимации. Кривая TK равновесия между жидкостью и паром называется кривой испарения, она обрывается в критической точке K. Кривая TM равновесия между твердым телом и жидкостью называется кривой плавления. Кривые равновесия сходятся в точке T, в которой могут сосуществовать в равновесии все три фазы. Эта точка называется тройной точкой. Для многих веществ давление p тр в тройной точке меньше 1 атм ≈ 105 Па. Такие вещества при нагревании при атмосферном давлении плавятся. Например, тройная точка воды имеет координаты T тр = 273,16 К, p тр = 6,02·102 Па. Эта точка используется в качестве опорной для калибровки абсолютной температурной шкалы Кельвина. Существуют, однако, и такие вещества, у которых p тр превышает 1 атм. Так для углекислоты (CO2) давление p тр = 5,11 атм и температура T тр = 216,5 К. Поэтому при атмосферном давлении твердая углекислота может существовать только при низкой температуре, а в жидком состоянии при p = 1 атм она вообще не существует. В равновесии со своим паром при атмосферном давлении углекислота находится при температуре 173 К или –80 °С в твердом состоянии. Это широко применяемый «сухой лед», который никогда не плавится, а только испаряется (сублимирует).
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-07; просмотров: 381; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.15.63.145 (0.024 с.) |