Температура фазового превращения простых

Фазовые превращения в бинарной системе могут быть представлены трехмерной диаграммой, координатами которой являются температура, давление и мольная доля. На рис. 4.1 показана подобная диаграмма для бинарной системы в области, где существуют только пар и единственная жидкая фаза. Полная диаграмма для бинарной системы будет включать область равновесия между твердыми и жидкими фазами, а также, возможно, область частичного смешивания двух жидкостей. Правая сторона диаграммы на рис. 4.1 — это просто график зависимости давления пара от температуры для толуола, а левая сторона — такой же график для бензола. Верхняя искривленная поверхность внутри параллелепипеда показывает общее давление пара как функцию температуры и мольной доли толуола в жидкости она обозначена буквой I. Нижняя искривленная поверхность, на которую нанесены пунктирные линии и большая часть которой скрыта, изображает состав пара, равновесного с жидкостью, и обозначается буквой и. Пунктирные линии являются кривыми давления пара для растворов, в которых мольная доля толуола равна 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8. При условиях, соответствующих точкам выше поверхности I, существует только жидкая фаза, а в точках ниже поверхности V — только пар при условиях, соответствующих точкам в области между этими поверхностями, пар и жидкость сосуществуют. [c.107]

Оформление и расшифровка термограмм. Общий вид термограммы до расшифровки (а) и после нее (б) представлен на рис. 7. На термограмме следует записать дату проведения опыта, наименование исследованной системы, состав сплава, сопротивление в цепи простой и дифференциальной термопар, скорость нагрева и охлаждения, скорость вращения барабана. Записи рекомендуется производить тушью на лицевой стороне фотобумаги. После этого на термограмму наносят-из-меренные температуры, соответствующие разрывам на кривой простой записи. После этого измеряют расстояние (в миллиметрах) от нижнего края фотобумаги до соответствующего разрыва в простой записи и строят градуировочную прямую в координатах Т—I. Затем необходимо отметить термические эффекты фазовых превращений сравнением простой и дифференциальной записей. Термический эффект с горизонтальной площадкой на кривой простой записи отвечает нонвариантному процессу. При этом на кривой дифференциальной записи моменту начала фазового перехода соответствует резкое отклонение от горизонтального хода. Если нонвариантному процессу на кривой простой записи не отвечает горизонтальный участок (вследствие влияния положения спая Термопары в тигле, большого отвода тепла по [c.18]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА — условное название многих количественных методов анализа, основанных на измерении различных физических свойств соединений или простых веществ с использованием соответствующих приборов. Измеряют плотность, поверхностное натяжение, вязкость, поглощение лучистой энергии, помутнение, поляризацию света, показатель преломления, ядерный и электронно-магнитный резонансы, потенциалы разложения, диэлектрическую постоянную, температуру фазовых превращений и др. Более правильное название — инструментальные методы анализа. [c.262]

Термический анализ основывается на определении температур фазовых превращений и применяется как для чистых веществ, так и для систем, состоящих из двух и большего числа компонентов. В простейшем случае фазовые превращения и появление или исчезновение тех или [c.187]

При расчете А Ср также необходимо учитывать изменение теплоемкости при фазовых превращениях простых веществ, если в расчетном интервале температур они претерпевают фазовые переходы. [c.17]

Термический анализ основывается на определении температур фазовых превращений и применяется как для чистых веществ, так и для систем, состоящих из двух и большего числа компонентов. В простейшем случае фазовые превращения и появление или исчезновение тех или иных веществ в смеси наблюдают визуально. Этот прием используют для изучения прозрач-ных веществ при не очень высоких температурах. [c.171]

Зависимость А (3 от температуры на рисунке представлена в упрощенном виде. Здесь пе учтены фазовые превращения — плавление и кипение простых веществ и оксидов. [c.244]

Таким образом, аппаратура для исследования процессов при ВД+ДС относительно проста во время работы непрерывно измеряются давление, температура и усилие сдвига. В настоящее время данный метод широко применяется для исследования различных химических и фазовых превращений. Некоторые процессы, име- [c.220]

Дифференциальная запись позволяет с высокой чувствительностью определять начало и конец теплового эффекта, соответствующего фазовому превращению (начало отклонения от прямой и начало возврата, соответственно точки а и Ь). Однако эта запись не позволяет отнести эффект к определенной температуре. Комбинация дифференциальной и простой [c.8]

Все перечисленные выше процессы, как это очевидно, являются фазовыми превращениями, при которых участвующие в них вещества в большинстве случаев изменяют свое агрегатное состояние. Наиболее общим и в то же время наиболее простым правилом, выражающим связь между температурой, давлением и концентрацией компонентов, является правило фаз Гиббса. [c.19]

Для упрощения расчета стадии завершения замораживания последняя уподобляется простому охлаждению без фазового превращения. Решение можно получить классически методом Фурье при начальном распределении температуры, аналогичном распределению / в конце второй стадии замораживания, т. е. [c.140]

Построение диаграммы состояния производится наиболее просто для двойных систем. На отрезке прямой В А, называемой осью состава, пли осью концентраций, откладывают содержание компонента А во взятых смесях (выраженное в весовых, мольных или атомных долях или процентах). Тогда левый конец отрезка прямой будет отвечать содержанию чистого компонента В, а правый — компонента А. Из полученных точек восставляют перпендикуляры и на них откладывают числовые значения температур соответствующих фазовых превращений. Получив достаточное количество точек (вершины перпендикуляров) для смесей различных составов, соединяют соответствующие точки линиями, которые в своей совокупности образуют диаграмму состояния системы (в частности, диаграмму плавкости). [c.80]

Терм ический анализ при изучении фазовых превращений дает возможность установить изменение температур нонвариантных и моновариантных равновесий в системах в зависимости от состава. Для распознавания фаз наиболее простым и доступным методом является метод микроструктуры. [c.84]

Если в системе происходит фазовое превращение, то теплота может поглощаться или вьщеляться без изменения температуры. Самым простым примером является система, состоящая из вещества, находящегося при температуре его плавления. При постоянном давлении поглощение теплоты вызьшает переход соответствующей порции вещества из твердого состояния в жидкое. Теплота, необходимая для такого превращения, есть теплота плавления ДЯу. Часто ее относят к одному молю вещества. [c.20]

Закаливают сталь с 1050—1100°. При этой температуре углерод и хром находятся в твердом растворе. Такое состояние фиксируют быстрым охлаждением. Так как фазовые превращения в хромоникелевых сталях протекают замедленно, то для не очень толстых листов оказывается достаточным даже простое охлаждение на воздухе. [c.117]

Простейшая диаграмма состояния трехкомпонентной системы, основанием которой служит треугольник Гиббса, а на перпендикулярах, восстановленных из каждой точки треугольника, откладываются температуры фазовых превращений, изображена на рис. XV, 2. [c.424]

Хотя смазки на оксистеарате лития химически сравнительно просты [102], важное промышленное значение и универсальность побудили провести обширные исследования методов их производства. Разработаны условия их производства при низкой, средней и высокой температурах. Ниже 166 °С (максимальная температура при паровом обогреве и минимальная — для первого фазового превращения) хорошее влияние оказывают введение эстолида и медленное добавление масляной основы [80] в сочетании с медленной подачей пара под повышенным давлением во время омыления [34] или эффективной гомогенизацией [339]. В случае производства этих смазок при 166 — 196 °С, когда кристаллы мыла менее прочны и, не растворяясь, диспергируются с образованием гелеобразной структуры, благоприятное влияние оказывает быстрое охлаждение с 193 до 166— 182 °С, после чего следует проводить гомогенизацию в условиях высоких напряжений сдвига [155] или ноддерживать высокое соотношение масло мыло в концентрате во время омыления [125]. Приготовлению смазки при высокой температуре благоприятствует охлаждение со скоростью более 2 °С в минуту от температуры плавления примерно до 150 X [18, 232] или рециркуляция части консистентной смазки при охлаждении холодным маслом [ПО]. Замена 12-оксистеариновой кислоты (вырабатываемой из импортируемого в США касторового масла) жирными кислотами местного производства, например, получаемыми из олеиновой кислоты (окисление до диоксистеариновой кислоты [83], этоксилирование и гидрирование [54] или только этоксилирование [78]) неизбежно сопровождается снижением выхода смазки или температуры ее плавления или ухудшением других свойств. [c.137]

Время затвердевания можно рассчитать с помощью простого приближенного метода, если изменение энтальнии твердого слоя мало по сравнению со скрытой энтальпией затвердевания (рис. 1). Предполагается, что жидкость I находится в начальный момент времени при температуре фазового превращения Тр. [c.227]

Для создания новых материалов, развития технологии обработки и выплавкп металлов важнейшей проблемой является установление связи между составом и свойствами сложных систем. Особое значение для металлургии имеет устаиовлеиие связи между температурами плавления, температурами фазовых превращений и составом. Например, для получения легкоплавкого шлака необходимо знать зависимость температуры плавления от концентраций составляющих его окислов, для выбора рел<има термической обработки стали нужны сведения о зависимости температуры фазового превращения (у а) от концентраций углерода и легирующих элементов. Подобные данные представляют в виде диаграммы равновесия или состояния. Рассмотрим наиболее простые из таких диаграмм для двухкомионентных систем в конденсированном состоянии, для которых правило фаз применимо в виде уравпения (У.2). [c.81]

Термический анализ — важный метод физико-химического анализа (см. стр. 7). Он основан на определении температур фазовых превращений и применяется для чистых веществ и. цля систем из двух или большего числа компонелтов. Существуют различные разновидности термического анализа. В простейших случаях определение производят путем зрительного наблюдения. Это — визуальный метод термического анализа он заключается в том, что,при медленном нагревании или охлаждении отмечают температуру, при которой происходит выделение или исчезновение данной фазы (например, выделение первых кристаллов растворенного вещества из раствора при определении растворимости), Этот метод успешно применяется при изучении прозрачных веществ при не слишком высоких температурах. Для высоких температур, при исследовании металлов, силикатов и некоторых других химических соединений, большое значение имеет другой метод, основанный на наблюдении за скоростью изменения температуры при охлаждении или нагревании системы и на построении кривых зависимости температуры от времени. [c.190]

Простейший пример структурно-разупорядоченного кристалла представляет а-модификация иодида серебра, существующая при температурах выше 146 °С. В структуре а-А 1 ионы иода образуют объемно-центрированную кубическую подрешетку. Между ними находится большое число кристаллографических пустот, имеющих сравнимые размеры на каждый ион серебра приходится 3 позиции, находящихся между 2 анионами (двукратная координация), 6 позиций с четырехкратной координацией и 12 позиций с трехкратной. Как показывают вычисления, энергии ионов серебра в разных позициях различаются незначительно, на величины кТ, поэтому катионы статистически распределены по всем этим позициям, образуя некоторое подобие катионной жидкости, в которую погружена жесткая анионная подрешетка. Разумеется, такое представление слишком упрощено в отличие от электронов в металлах катионы в ионных кристаллах не являются свободными частицами, и их перескоки из одной позиции в другую требуют некоторой энергии активации. Однако разрешенные позиции в a-AgI настолько тесно прилегают друг к другу, что образуют своеобразные кристаллографические туннели, по которым катионы могут двигаться с минимальными затруднениями. Это обеспечивает очень высокую ионную проводимость а-А 1 по ионам серебра, при температуре фазового превращения почти на 4 порядка превышающую проводимость низкопроводящей р-модификации и сравнимую с проводимостью ионных расплавов или растворов электролитов. Особенности структуры a-AgI обусловливают и другое его важное свойство как твердого электролита — униполярный характер проводимости, в которой участвуют практически только ионы серебра. [c.52]

Фазовые превращения в консистентных смазках. Консистентные смазки могут находиться в различных коллоидных состояниях— от гетерогенных дисперсий кристаллических мыл при более низких температурах до гомогенных изотропных расплавов при соответствующих высоких температурах. При промежуточных температурах мыльные консистентные смазки могут переходить в различные модификации, обусловленные изменением кристаллического состояния мыла и переходом его из твердокристаллических в жидкокристаллические формы. Однако коллоидное состояние загущенной мылом консистентной смазки, соответствующее определенному интервалу температур, зависит не только от полиморфных превращений мыл, но и от формы и размеров дисперсных частиц мыла, условий взаимодействия между частицами, степени растворимости данного мыла в данной жидкой среде, содержания воды в виде самостоятельной фазы, присутствия различных поверхностно-активных веществ. Последние могут к тому же непосредственно влиять на фазовое состояние диспергированных в смазках мыл, изменяя их кристаллическое строение и температуру фазовых переходов. Поэтому температуры фазовых переходов мыл, диспергированных в консистентных смазках, и переходы их дисперсий в новое коллоидное состояние не могут быть просто предсказаны на основании уже известных температур фазовых превращений сухих мыл, а свойства консистентных смазок в различных коллоидных состояниях не могут быть объяснены только особенностями кристаллического строения и свойствами мыл в соответствующих мезаморфных фазах. [c.56]

Разработка методов экспериментального определения теплот химических реакций, теплот фазовых превращений, теплот растворения и теплоемкостей, л также измерение этих величин составляет содержание калориметрии. Прямое экспериментальное определение теплоты процесса (если оно возможно) является, как правило, наиболее точным методом нахождения этой важной величины Ниже дается краткая характеристика основных калориметрическах методик Основной частью калориметрической установки является калориметр. Типы и формы калориметров разнообразны. В простейшем случае калориметр представляет собой сосуд, наполненный калориметрической жидкостью с известной теплоемкостью и окруженный мало проводящей теплоту оболочкой (вместо сосуда с жидкостью может применяться массивное металлическое тела). Изучаемый процесс проводится так, чтобы теплота процесса по возможности оыстро и полностью отдавалась калориметру (или отнималась от него) основной измеряемой величиной является изменение температуры калориметра Т. Зная теплоемкость калориметрической системы, т. е. совокупности всех дастей калориметра, между которыми распределяется поглощаемая теплота [c.75]

Галиды водорода отличаются от галидов других элементов. Они сходны с галидами неметаллических элементов ио физическим свойствам, ио отличаются от них тем, что ио химической природе являются простыми кислотами, т. е. донорами протонов, а следовательно, и галид-иоиов. Эта донорная функция проявляется у них при растворении в воде, а так.тсе ири взаимодействии с галидами неметаллических элементов и с другими соединениями, н1)оявляющимн акцепторные функции. Данные о температурах и- теплотах фазовых превращений различных галоводородов нривсдены в табл. 111,3 Приложения. [c.125]

Если температура внутри тела проходит точку плавления Тр (индекс Р указывает на фазовое превращение), изотермическая поверхность Т=Тр подразделяет тело иа две области, находящиеся в разных фазовых состояниях и обладающих разными физическими свойстнами. Температурные поля в обоих фазах сопряжены (см. п. С, 2.4.3). Кроме того, положение границы раздела фаз может изменяться со временем. Точные аналитические решения для этих задач известны только для некоторых простых специальных случаев 1]. Для практического применения часто достаточно знать только время, требуемое для полного отвердевания или плавления тела менее интересны подробности, касающиеся поля температур. [c.227]

В пособии рассматриваются классы гомо- и гетеросоедипений (простые вещества, оксиды, хлориды, гидриды бинарные и сложные, типа кислородных кислот, солей и оснований), виды химических реакций (фазовые превращения, реакции обменного разложения, окислительно-восстановительные и комплексносоединительные), учения о тепловых эффектах и скоростях химических реакций, о химическом равновесии и электрохимии. Вводятся представления об энтропии веществ в различном агрегатном состоянии, о максимальной работе химических реакций, о порядке реакции дается количественная связь между этими характеристиками и тепловым эффектом реакции, константой химического равновесия и температурой. [c.240]

Зависимость ДС от температуры на рис. представлена в упрощенном виде. Здесь не учтены фазовые превращения—плавление о кипение простых веществ и иксидов, не учтено также влияние температуры на значения АН и процессов. [c.266]

Для точки 1 фазовые превращения при охлаждении соответствуют тем, которые наблюдаются в простейших системах. Из расплава сначала выделяются кристаллы А, а остаточная жидкость обогащается компонентом В (или АтВп). При температуре эвтектики te произойдет полная кристаллизация смеси с выделением кристаллов А и АтВп или, точнее, кристаллов А и эвтектической смеси А + АтВп- [c.59]

Необходимо отметить еще раз, что выражение подобного вида отражает изменение изобарно-изотермического погенциала под действием давления и температуры для любого процесса (химического или фазового превращения) тогда все изменения термодинамических величин (ДО, ДЯ, ДУ, ДСр, Д5) будут характеризовать разность соответствующих параметров между продуктами процес-х а и исходными веществами. Для подавляющего числа конкретных систем расчет по этой формуле крайне затруднителен из-за отсутствия точных значений всех входящих в уравнение величин. Поэтому приходится проводить приближенные расчеты, огрубляя в той или иной степени точную формулу (56). Произведем два упрощения этой формулы более сильное огрубление — получится простое и удобное для вычисления выражение и менее сильное огрубление — выражение получится сложнее, чем в предыдущем расчете. В первом случае пренебрежем разницей между теплоемкостями графита и алмаза, т. е. положим, что ДС р=0, и, кроме того, примем, что разница между объемами графита и алмаза постоянна, какие бы ни были внешние условия, т. е. ДУ = сопз1 или ДУ= /(р, Т). Тогда формула (56) примет вид [c.128]

Выявлены новые зaкoнo тepнo ти изменения стандартных энтальпий образования, энтропий, теплоемкостей и температур конгруэнтного плавления для различных классов простых и сложных веществ, в том числе оксидов, ме-таллидов, полупроводников. На их основе сконструированы численные методы для расчета неизвестных и коррекции известных свойств. Приведены результаты расчета и коррекции свойств для нескольких сотен веществ, а также новые данные Йц,, /У",, - НЦ, С1, Т), Т и АН фазовых превращений, С,, при [c.2]

Простой вид уравнений тепловых балансов (3.99), строго говоря, соответствует предположениям об отсутствии тепловых потерь в окружающую среду, т. е. о том, что вся теплота, отданная горячим теплоносителем, воспринимается на элементе df холодным теплоносителем и идет на повышение его температуры на величину dt . Считается также, что в массе теплоносителей отсутствуют фазовые превращения, при которых выделение (или поглощение) значительного количества теплоты фазового перехода происходит без изменения температуры. Кроме того, уравнения тепловых балансов (3.99) справедливы лишь в случаях, когда можно пренебречь переносом теплоты в направлении движения теплоносителей за счет теплопроводности и турбулентного переноса по сравнению с конвективным переносом, представленным в уравнениях (3.99). Последнее обычно справедливо при движении теплоносителей со значительными скоростями, принятыми для эксплуатации ТОЛ (для капельных жидкостей 0,25-2,5 м/с, для газов и перегретых паров 5-30 м/с). Однако, например, для жидкометаллических теплоносителей с высокими значениями коэффициентов теплопроводности (X = 5-420 Вт/(м К)), проходящих через ТОЛ с малыми скоростями вследствие значительной их вязкости, кондуктивный перенос теплоты (-Xgradi) вдоль поверхности теплообмена может оказаться сравнимым с конвективным переносом Gt). В этом случае в простые балансовые соотношения (3.99) должны вводиться дополнительные слагаемые кондуктивного переноса. Сделанные здесь замечания существенны потому, что последующие выкладки с использованием уравнений (3.99) и, следовательно, формула (3.105) для вычисления средней разности температур теплоносителей, строго говоря, справедливы лишь при выполнении отмеченных здесь условий. [c.269]

Наиболее существенные изменения свойств сплавов происходят в результате операций термической обработки, связанных с протеканием фазовых превращений. В ходе этих обработок в большинстве случаев сначала получают крайне неравновесное состояние путем быстрого охлаждения (закалки) сплава, нагретого до высокой температуры, а затем осуществляют контролируемое изменение фазового состава и микроструктуры в изотермических условиях (операции отпуска или старения). В результате закалки или фиксируется высокотемпературное однофазное состояние (твердый раствор, который при низких температурах оказывается пересыщенным), или происходит полиморфное превращение, которое также создает состояние пересыщенного твердого раствора. Примером материалов, в которых закалка просто фиксирует высокотемпературное состояние твердого раствора, являются многочисленные стареющие (или дисперсионнотвердеющие) сплавы на основе А1, Си, N1 и других металлов. Примером второго типа сплавов является сталь и некоторые сплавы на основе Т1. [c.406]

Схема соединения термопар показана на рис. 100. Термопара со спаями 1 я 2 служит для измерения температуры фазового перехода исследуемого алко-ксисилана при его нагревании (простая термопара). Термопара со спаями 3 я 4 является дифференциальной. Один спай этой термопары помещают в исследуемый алкоксисилан, второй—в эталонную жидкость, находящуюся в тех же термических условиях, что и исследуемое вещество (обе жидкости нагреваются в одном массивном блоке). Таким образом, в пробирку с исследуемым соединением помещали спаи 2 я 3, спай 4 помещали в эталонную жидкость спай 1 погружали в воду с температурой 18° С, термостатированную в сосуде Дьюара. В качестве эталона применяли соответствующую жидкость, не претерпевавшую каких-либо превращений в области температур, близких к температуре кипения исследуемого вещества. [c.411]

Пятиокись фосфора устойчива до очень высоких температур. При нагревании твердой Р4О10 могут происходить ее фазовые превращения и переход из одного агрегатного состояния в другое, но распад на окислы другого типа или на простые вещества не наблюдается. [c.22]

Статистический расчет структуры поверхности. 1. Поверхностное плавление, шероховатость и модель Изинга. Вслед за Ли и Янгом [30] Бартон и Кабрера [40] (см. также статью Бартона и др. [41]) обнаружили, что найденное Онсагером решение для модели ферромагнетизма по Изингу приложимо при анализе фазовых превращений двумерных молекулярных структур. Бартон и Кабрера предполагали рассчитать, как с ростом температуры увеличивается шероховатость поверхности кристалла, которая вначале была плотноупакованной. Они рассматривали грань (100) кристалла с простой кубической решеткой, считая ее идеально гладкой (т. е. не содержащей вакансий) при температуре Г = 0. Потенциальная энергия взаимодействия между двумя ближайшими атомами считалась равной ф, т. е. по ф/2 на атом. Если же тот или иной поверхностный атом расположен выше соседнего на один или несколько периодов решетки, то одна связь с ближайшим соседним атомом считается порванной, так что подобная конфигурация обладает избыточной энергией ф/2 на атом. Мера шероховатости поверхности Sr определяется следующим образом Sr = U—Uq) Uo, где С/о(=ф/2) и и — удельные потенциальные энергии соответственно идеально гладкой грани и реальной поверхности. Ясно, что Sr — О для гладкой грани и Sr > О в реальном случае. Эта двумерная структура с двумя уровнями точно соответствует модели Изинга, и, следовательно, ей свойственно свое фазовое превращение ( поверхностное плавление ) при температуре Тс- Из [c.378]