Фазовые переходы первого рода. Плавление. Испарение

Фазовые переходы первого рода. Плавление. Испарение [c.140]

Фазовые переходы первого рода (плавление, испарение и др.) сопровождаются поглошением или выделением скрытой теплоты (3 = = Т (S" - S ), где S и S" энтропии исходной и конечной фаз соответственно. [c.27]

Фазовые переходы первого рода (плавление, испарение, переход кристаллов из одной модификации в другую) характеризуются непрерывностью изменения изобарно-изотермического потенциала и скачкообразным изменением его первых производных, т. е. объема и энтропии, и, следовательно, сопровождаются тепловым эффектом. [c.244]

При равновесии фаз их свободные энергии равны, поэтому изменение свободной энергии при фазовом переходе происходит непрерывно. Фазовые превращения первого рода (плавление, испарение, аллотропическое превращение) имеют место тогда, когда производные свободной энергии [c.123]

Фазовые переходы, характеризующиеся равенством изобарных потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз и скачкообразным изменением энтропии и объема при переходе вещества из одной фазы в другую, называются фазовыми переходами первого рода. К иим относятся агрегатные превращения—плавление, испарение, возгонка и др. [c.140]

Из фазовых переходов первого рода рассмотрим плавление и испарение, представляющие более общий интерес, чем другие процессы. [c.140]

Превращения, которые рассматривались нами до сих пор, такие, как плавление, сублимация, испарение, переход вещества из одной аллотропической модификации в другую и т. д., характеризуются равенством изобарно-изотермических потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз и скачкообразным изменением энтропии и объема при переходе вещества из одной фазы в другую. Переходы, для которых при некоторой определенной температуре, являющейся температурой фазового превращения, на кривых первых производных изобарно-изотермического потенциала наблюдается разрыв функциональной зависимости, называются фазовыми переходами первого рода. Таким образом, условия фазового перехода первого рода имеют вид [c.271]

Уравнение Клапейрона — Клаузиуса применимо к любому виду фазового перехода первого рода испарению, плавлению, полиморфному превращению в твердых веществах. Как видно, влияние давления на температуру перехода будет зависеть от знаков АЯ и А У и соотношения их абсолютных значений. [c.52]

Различают два вида фазовых переходов. Для фазовых переходов первого рода, протекающих в изотермических условиях, характерно скачкообразное изменение внутренней энергии и вызванное этим выделение или поглощение определенного количества тепла (скрытого тепла фазового перехода). Примерами фазовых переходов такого типа могут служить испарение и конденсация чистых веществ, плавление и кристаллизация и т. п. В процессе фазового перехода первого рода теплоемкость утрачивает обычный смысл в соответствии с формулой (1.2) она обращается при этом в оо в зависимости от того, поглощается или выделяется при переходе скрытая теплота. [c.8]

Скачкообразное изменение энтропии объясняется резкими изменениями подвижности молекул при фазовом переходе первого рода за счет поглощенного тепла (при плавлении, испарении, сублимации) или выделенного тепла (при конденсации, кристаллизации), что может быть выражено следующим образом ДЯф.п/А5ф.п= Гф.п. [c.81]

Фазовые переходы первого рода сопровождаются скачкообразным изменением всех термодинамических свойств вещества и характеризуются наличием скрытой теплоты перехода. К таким переходам относятся плавление, кристаллизация, конденсация, испарение. Например, в точке плавления скачкообразно изменяются удельный объем, теплоемкость, энтропия, внутренняя энергия, изобарный потенциал. При этом поглощается (плавление) или выделяется (кристаллизация) тепло. [c.136]

Фазовый переход первого рода—это переход, сопровождающийся скачкообразным изменением свободной энергии в зависимости от Т или р при температуре или давлении такого превращения. Это означает, что при наличии скачкообразного изменения термодинамических функций (бО/б7 )р = = —5, (60/6/7)г = V или 6(011)16(11 ) = Н фазовый переход будет переходом первого рода. Обычно при таких фазовых переходах первого рода, как плавление, испарение и обратимые полиморфные превращения, термодинамические функции 5, V и Я претерпевают скачкообразное изменение при температуре перехода. Фазовому превращению отвечают изменения энтропии и объема и теплота перехода. Если при переходе скачкообразно меняются вторые производные свободной энергии, то такой переход относят к переходам второго рода. Примером может служить переход т парамагнитного состояния в ферромагнитное. [c.61]

Эти переходы называются фазовыми переходами первого рода (к ним относятся испарение и конденсация, плавление и кристаллизация) и, следовательно, уравнение Клапейрона—Клаузиуса отражает особенности перехода первого рода. [c.109]

Если в системе происходит фазовый переход первого рода (см. ниже), например плавление или особенно кипение (испарение), с увеличением энтальпии АН, то энтропия увеличивается скачком на величину АН Т. Поэто.му энтропия вещества в газообразном состоянии выше энтропии того же вещества в твердом состоянии на 30-60 э. е. [c.214]

Последовательные фазовые переходы первого рода. В некоторых системах с повышением температуры наблюдаются по 1—2 фазовых перехода твердое — твердое, твердое — жидкость (плавление), а затем и жидкость — пар (испарение). Энтальпия системы составляется в таких случаях из интегралов, отвечающ,их ее увели-т [c.223]

Обычные фазовые переходы (плавление, испарение и т. д.), при которых термодинамические функции состояния (за исключением термодинамического потенциала Гиббса) испытывают скачок, называют фазовыми переходами первого рода. [c.392]

Типичными фазовыми переходами первого рода являются процессы плавления и испарения. [c.89]

Переход вещества из одной фазы в другую при изменении внешних условий называется фазовым переходом (фазовым превращением). В процессах химической технологии чаще всего приходится иметь дело с фазовыми переходами первого рода, сопровождающимися скачкообразным изменением внутренней энергии и плотности. Примерами их являются конденсация, испарение, сублимация и десублимация, плавление и затвердевание, переход твердого тела из одной кристаллической модификации в другую. [c.216]

Под фазовым переходом понимают переход вещества из одного фазового состояния в другое при изменении параметров, характеризующих термодинамическое равновесие. Различают фазовые переходы первого и второго рода. Многие переходы первого рода широко известны — это процессы плавления, испарения, возгонки. [c.158]

Полиморфные превращения, так же как и изменения агрегатного состояния веществ (плавление, кристаллизация, испарение и т. д.), представляют собой фазовые переходы, поскольку каждая полиморфная модификация является самостоятельной фазой со своей, только ей присущей структурой. По характеру изменения термодинамических свойств в точке полиморфного превращения эти превращения разделяют на фазовые переходы первого и второго рода. [c.49]

Все многообразие фазовых переходов классифицируется на фазовые переходы первого и второго родов. При фазовом пе- )еходе первого рода выделяется или поглощается определенное количество теплоты, изменяются объем и плотность вещества, его энтропия, теплоемкость и т, п. Фазовые переходы первого рода — плавление, испарение, возгонка, полиморфное превращение и другие — характеризуются равенством изобарных потенциалов двух сосуществующих в равновесии фаз. В отличие от фазовых переходов первого рода для фазовых переходов второго рода свойственно не только равенство изобарных потенциалов, но и равенство энтропий, объемов и плотностй фаз. К фазовым переходам второго рода относятся магнитные превращения при температуре Кюри, переход вещества в сверхпроводящее состояние, появление сверхтекучести у гелия, переход из парамагнитного состояния в ферромагнитное и др. Одно из объяснений фазовых переходов второго рода состоит ь изменении симметрии частиц системы, например, переход системы частиц с беспорядочно направленными спинами в систему частиц с преимущественной ориентацией спинов или переход нз неупорядоченного распределения атомов А и В по узлам кристаллической решетки в упорядоченное, [c.219]

КЛАПЕЙРОНА-КЛАУЗИУСА УРАВНЁНИЕ, устанавливает связь между изменениями равновесных значений т-ры Т и давления р однокомпонентной системы (чистого в-ва) при фазовых переходах первого рода (плавлении, испарении, сублимации, полиморфных превращениях). Имеет вид [c.398]

Поскольку объем и энтропия являются первыми производными от термодинамического потенциала Гиббса, то можно говорить о скачке вторых производных от этого потенциала при фазовом переходе пторого рода. В случае фазового перехода периого рода (плавление, испарение и др.)-скачок испытывают, сами функции К и 5, т. е. первые производные от термодинамического потенциала Гиббса. Согласно же общей формулировке порядок фазового перехода определяется самым низким порядком производной от термодинамического потенциала Гиббса, которая либо терпит разрыв, либо обращается в бесконечность, [c.355]

СУБЛИМАЦИЯ (возгонка), переход в-ва из твердого состояния непосредственно (без плавления) в газообразное фазовый переход первого рода. Подчиняется общим законам испарения. Происходит с поглощением теплоты возможна во всем диапазоне значений термодинамич. параметров (т-ры и давления), при к-рых твердая и газообразная фазы сосуществуют. Обратный процесс — конденсация в-ва иэ газообразного состояния непосредственно в твердое — наэ. десублимацией. С. свойственны нек-рые специфич. особенности, благоприятствующие ее использованшо в разнообразных технол. процессах. Так, испарение содержащейся в в-ве влаги непосредственно из твердого состояния не вызывает деструкции в-ва и не приводит к изменению его структуры. Это является основой примен. сублимац. обезвоживания в пищ., микробиол. и мед. пром-сти, а также основой крио-хим. метода (быстрое замораживание р-ра с послед, испарением р-рителя) получ. многокомпонентных материалов с высокоравномерным пространств, распределением компонентов. [c.549]

Скачкообразное изменение энтропии объясняется резкими изменениями подвижности молекул при фазовом переходе первого рода за счет поглощенного тепла (при плавлении, испарении, сублимации) или выделеппого тепла (при ко)1денсации, кристаллизации), что может быть выражено следующим образом ДЯф,п/А5ф.п= Т ф.п-Это значит, что фазовые переходы первого рода происходят при постоянной температуре (рис. 33). В полимерах фазовый переход осуществляется постепенно. [c.81]

Фазовые переходы ра.зделяются на два класса. К фазовым пере.кодам первого рода относятся испарение, возгонка, плавление, полиморфные переходы и т.д. Эти переходы сопровождаются выделением или поглощением теплоты и изменением объема фазы. Фазовые переходы второго рода не обладают этими качествами. Примерами фазовых переходов второго рода могут служить такие процессы, как переход железа из ферромагнитного состояния в парамагнитное а-Ре—ь -Ре при 769 °С без изменения кристаллической структуры металла и при сохранении объема фаз (изменение энтропии в этом переходе равно нулю) переход металла в сверхпроводящее состояние переход жидкого гелия в сверхтекучее состояние. [c.9]

Основой термодинамической классификации переходов является понятие о фазе. Одновременно с фазовым переходом может происходить и изменение агрегатного состояния вещества (плавление, испарение). Эта связь, очевидно, не является обязательной. Известные переходы второго рода и многие переходы первого рода происходят в пределах одного и того же агрегатного состояния — твердого (исключением является переход в жидком гелии). Однако возможна и обратная ситуация — изменение агрегатного состояния без фазового перехода. Известным примером является превращение жидкости в стеклообразное состояние (переход из жидкого в твердое агрегатное состояние в пределах одной и той же фазы — жидкой). Характер изменения термодннамиче- [c.90]

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ, переходы в-ва из одного фазового состояния в другое при изменении параметров, характеризующих термодинамич. равновесие. При Ф. п. I рода (испарение, конденсация, плавление, кристаллизация, переходы из одной кристаллич. модификации в другую) св-ва в-ва, выражаемые первыми производными Гиббса энергии О по давлению, т-ре и другим внеш. параметрам (соотв. объем, энтропия и др.), меняются скачком при непрерывном изменении этих параметров. При этом выделяется или поглощается т. н. теплота перехода. В однокомпонентной сист. т-ра перехода Т связана с давл. р ур-вием Клапейрона — Клаузиуса р <1Т = О/ГДУ, где О — теплота перехода, ДУ — скачок объема. Для Ф. п. I рода характерны ие-регрев (переохлаждение) одной иэ фаз, необходимый для образования зародышей другой фазы и протекания Ф. п с конечной скоростью. В отсртствии устойчивых зародышей новой фазы перегретая (переохлажденная) фаза находится в состоянии метастабильного равновесия. Одна и та же фаза может существовать по обе стороны Л точки перехода на диаграмме состояний (см. рис. в ст. Диаграмма состояния), [c.608]