Фазовые переходы в однокомпонентных системах
К однокомпонентным системам относятся все чистые вещества. Максимальное количество фаз у таких систем по уравнению (1.3) не может превышать трех фаз. Рассмотрим последовательно все три возможных варианта.
Однофазная однокомпонентная система Для такой системы С = 1, Р = 1 и по правилу фаз Гиббса (уравнение 1.2):
Двухфазная однокомпонентная система. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса При равновесном сосуществовании двух фаз (Р = 2) однокомпонентной (С=1) сложной термодеформационной системы число независимых термодинамических параметров по уравнению (1.2) равно единице:
Это говорит о том, что из двух термодинамических параметров, например Р и Т, только один параметр может меняться независимым образом, а второй параметр является однозначной функцией первого. Эта однозначная функциональная связь устанавливается уравнением Клапейрона – Клаузиуса:
(2.1) Здесь Р – абсолютное давление, Па; λ – теплота фазового перехода Дж/кг; Т – термодинамическая температура, К; V2 – удельный объем новой фазы, м3 /кг; V1 – удельный объем исходной фазы.
Таким образом, если задан один из двух термодинамических параметров, то второй (зависимый) параметр определяется по уравнению (2.1). При произвольном изменении обоих параметров фазовое равновесие нарушается и двухфазная система перейдет в однофазное состояние, соответствующее новым значениям термодинамических параметров. Если при фазовом переходе теплота к системе подводится (потребляется системой), то λ считается положительной (например, при парообразовании, плавлении, сублимации). Если теплота при фазовом переходе от системы отводится (выделяется системой), то знак λ считается отрицательным (например, при конденсации, отвердевании, десублимации).
Трехфазная однокомпонентная система Число независимых термодинамических параметров для такой системы по уравнению (1.2) равно нулю:
Таким образом, трехфазная однокомпонентная система может находится в равновесии только при определенных значениях обоих термодинамических параметров (например, Р и Т). Это состояние называется тройной точкой. В тройной точке ни один из термодинамических параметров не может быть изменен без нарушения фазового равновесия.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1288)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |