Фазовые превращения в однокомпонентных системах

О чем же идет речь, если рассмотреть фазовые превращения с позиций термодинамики Пусть имеется однокомпонентная система, состоящая из двух твердых фаз. Точка перехода отвечает равновесию между двумя фазами. На диаграмме состояния это соответствует температуре, при которой обе модификации имеют одинаковое давление пара (излом на кривой давления пара). Ниже температуры перехода устойчива модификация с меньшими величинами энтальпии и энтропии выше температуры перехода устойчива модификация с большими величинами энтальпии и энтропии. [c.366]

Растворы, образующие пары того же состава, что и жидкая фаза, называются азеотропными смесями. Точка кипения азеотропной смеси лежит выше (или соответственно ниже) точек кипения каждого из компонентов. Диаграммы состояния, приведенные на рис. 55,а и 55,6, построены в координатах состав—температура, причем давление постоянно. При изменении давления азеотропная смесь может оказаться уже другого состава. При определении числа степеней свободы в точках кипения азеотропных смесей необходимо иметь в виду, что состав паров и жидкости одинаков, и поэтому азеотропные системы следует рассматривать как системы однокомпонентные, и их фазовые превращения ничем не отличаются от фазовых превращений чистых компонентов А и В в точках Та иТ . Таким образом, в точках т (рис. 55,а и 55,6) мы имеем одну фазу — жидкую, в точках а могут быть две фазы — жидкая и парообразная или только одна из них в точках п — одна фаза — парообразная. [c.213]

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ [c.112]

Диаграмма состояния воды. Диаграмма состояния (или фазовая диаграмма) представляет собой графическое изображение зависимости между величинами, характеризующими состояние системы, и фазовыми превращениями в системе (переход из твердого состояния в жидкое, из жидкого в газообразное и т. д.). Диаграммы состояния широко применяются в химии. Для однокомпонентных систем обычно используются диаграммы состояния, показывающие зависимость фазовых превращений от температуры и давления они называются диаграммами состояния в координатах р—Т. [c.213]

I. Фазовые превращения Б однокомпонентных системах [c.55]

Некоторые работы можно объединить по следующему признаку в них найдены соотношения, в которых сравниваются характеристики химического процесса с характеристиками фазового превращения в однокомпонентных или в многокомпонентных системах. К первым относятся взаимосвязи между температурой плавления окислов карбидообразующих металлов и температурой начала их восстановления углеродом [6.31], температурой плавления полупроводников и шириной запрещенной зоны [632, 633] (см. рис. 96), теплотой сублимации металлов и температурой заданной степени превращения [634] (см. также [400]), поверхностным натяжением и энергией решетки и энергией связи [149], температурой плавления и энергией решетки [635], электрической прочностью и теплотами сублимации [636], поверхностным натяжением и перенапряжением водорода [637] и ряд других (см., например, [36]). Ко вторым моншо отнести взаимосвязи между растворимостью в рядах сходных солей и энергией кристаллической решетки [638] и между растворимостью и сдвигом частот в спектрах [639]. [c.104]

Обратимся теперь к уравнениям, которые являются примерами соотношений вида (IV, 1) в применении к однокомпонентным гетерогенным системам (фазовые превращения чистых веществ). [c.142]

В нем сравниваются приведенные давления насыщенного пара в двух рядах сходных веществ в зависимости от их приведенной температуры кипения [90]. Это соотношение, как и (Х,28), представляет собой пример первого метода сравнительного расчета в применении к одной из характеристик фазового превращения в однокомпонентных системах. [c.331]

Графически однокомпонентные системы изображаются диаграммами состояния температура — давление. Обычно при их построении на оси ОХ откладывается температура, а на оси ОУ — давление. Построенная в этих координатах диаграмма состояния одновременно является и фазовой диаграммой, так как один из параметров (температуру или давление), можно рассматривать, как свойство, которое характеризует начало и конец фазовых превращений. [c.197]

Наибольший практический и теоретический интерес представляют фазовые превращения в однокомпонентных и бинарных системах. Мы рассмотрим фазовые превращения лишь в однокомпонентных системах [c.233]

В однокомпонентных системах превращение, сводящееся к изменению взаимного расположения узлов решетки, во многих случаях может быть описано как некоторая деформация. При этом деформация является единственным параметром превращения зависимость плотности свободной энергии однородных фаз в области минимумов определяется упругими свойствами фаз (О), а [л где Во — собственная деформация перехода. К таким деформационным фазовым переходам относятся мартенситные превращения [47] частный случай деформационного перехода под действием напряжения — механическое двойникова-ние [48]. Поверхностная энергия у < СЬ, так что барьер для [c.357]

Иа рис. 6.4 отражен только один вид фазового перехода (жидкость — пар) если на этот график нанести аналогичные кривые других переходов, возможных для данного вещества в той же области параметров (твердое — пар, твердое — жидкость, полиморфные превращения), получится так называемая диаграмма состояний, или фазовая диаграмма, однокомпонентной системы. [c.164]

К фазовому превращению алмаз — графит Докажите, что на диаграмме дасление — температура линия равновесия жидкость — пар (Ь — V) в однокомпонентной системе всегда должна иметь положительный наклон. [c.93]

В термодинамике фазовых превращений существенна роль теплоемкости сосуществующих фаз. В однокомпонентной двухфазовой системе по правилу фаз Гиббса имеется одна степень свободы. В такой системе независимо можно менять или только температуру, или только давление — изменение температуры будет вызывать изменение давления и, наоборот. Следовательно, процесс, например, испарения при двух температурах нельзя провести при условии V или р = сопв1. Теплоемкость такой равновесной двухфазовой системы, которую можно обозначить как Сравн, очевидно, не будет являться ни Ср, ни Су. [c.49]

Кинетика гетерогенных процессов в однокомпонентных системах. Фазовые превращения химически однородных веществ (испарение и конденсация, плавление и кристаллизация, сублимация и десублимация) — примеры гетерогенных процессов в однокомпонентных системах. Эти процессы характеризуются определенной энергией активации, поэтому константы их скоростей как функции температуры выражаются уравнениями типа (V,16). Рассмотрим систему жидкость пар с кинетической точки зрения. Согласно закону действия масс, скорости испарения и конденсации равны i. f n = -Кисп И = Ккон . где Р — давление пара при данной тем- [c.200]

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]

Рассмотрим зависимости вида (II, 1), в которых оба свойства являются характеристиками фазового превращения в однокомпонентной системе. Начнем со случаев, когда ( и С" относятся к одному и тому же превращению. Примером подобного рода зависимостей является уравнение [c.82]

Примером применения (Х,3) для случая фазовых превращений в однокомпонентных системах может служить взаимосвязь между температурами плавления н-силанов и н-пердейтеросиланов, представленных на рис. 243. Этот пример представляет и тот интерес, что величина В в (Х,2) оказывается в данном случае не только непостоянной, но и меняющей знак если зш, = 1,73°, то Вз1.Ни = — 2,0° (см. рис. 243). [c.315]

При изучении плавления любых веществ широко используются измерения теплоемкости. В принципе этот метод может дать ценную термодинамическую информацию. Данные Вундерлиха и Доля [5] для образцов линейного полиэтилена (рис. 12) типичны для ненабухшего гомополимера. В этом опыте перед измерениями расплав полимера медленно охлаждался. Характер кривой на рис. 12 напоминает Я-переход, присущий превращениям типа порядок-беспорядок в бинарных сплавах. Теплоемкость быстро возрастает в интервале 120—137° С, достигает максимума, стремительно падает и затем принимает постоянное значение. Для идеального фазового перехода первого рода в однокомпонентной системе теплоемкость при температуре перехода должна обращаться в бесконечность. Поскольку на опыте это не наблюдается, напрашивается заключение, что плавление полимерных систем не может рассматриваться как фазовый переход первого рода. [c.34]

Уравнение Клапейрона справедливо для любого фазового превращения (испарения, плавления, сублимации, превращений типа жидкость — жидкость и кристаллическая фаза — кристаллическая фаза) в однокомпонентной системе. Уравнение Клапейрона является точной искомой зависимостью между температурой и давлением. [c.135]

При кристаллизации в однокомпонентной системе по механизму полиморфных превращений в силу идентичного химического состава обеих фаз диффузия в нашем обычном понимании не может лимитировать скорость роста. Но если структурные изменения при фазовом пере.чоде значительны, то атомам необходимо переместиться на большое расстояние при образовании новой структуры и эта микродиффузия может стать лимитирующей стадией процесса. Полиморфные превращения обычно представляют собой переходы первого рода, для которых скорость реакции пропорциональна концентрации вещества, претерпевающего в данный момент полиморфное превращение. Константа скорости обычно изменяется с температурой по закону Аррениуса [c.108]

Мы уже указывали ио иводно части, что полиморфизм трпглиперидов представляет собой частный случай проблемы неравновесных состояний в системе из органических компонентов. В данном случае речь идет об однокомпонентной системе, в которой метастабильные фазы триглицеридов появляются пз высоковязкого, переохлажденного расплава. Естественно, что задачу исследования необратимых превращений фаз, почти всегда существующих не в чистом виде, а в виде совокупности двух И.ЛИ даже трех полиморфных форм, крайне трудно решить статическими методами, не наблюдая динамики, кинетики явлений, не используя всех методов фазового анализа, развитых школой Н. С. Курнакова. [c.95]

В работе [40] Крылов предпринял попытку представить процесс графитации как фазовый переход в однокомпонентной системе, аналогичный без-диффузионным превращениям в переохлажденных твердых растворах, описанным Курдю-мовым [47]. К сожалению, эта точка зрения на процесс графитации не была детально раз- [c.145]

При нарушении условия фазового равновесия имеет место переход вещества из одной фазы в другую, называемый фазовым превращением, или фазовым переходом. Наибольший практический интерес представляют фазовые превращения в однокомпонентной системе. Фазовый переход сопровождается рядом особенностей. В соответствии с характером этих особенностей фазовые переходы могут быть первого и второго родов. Фазовые переходы первого рода сопровождаются выделением (или поглощением) теплоты, которая назы- [c.107]

Изученная нами сейчас диаграмма состояния серы не учитывает, однако, химических превращений внутри данной фазы однокомпонентной системы, т. е., так называемой, динамической аллотропии (различные молекулярные формы), и дает представление лишь о фазовом равновесии полиморфных модификаций. [c.156]

Фазовые превращения углеводородов можно представить также в координатах давление-температура (см. рис. 55,6). Для однокомпонентной системы кривая давления насыщенного пара на графике давление-температура является одновременно кривой точек начала кипения и линией точек росы. При всех других давлениях и температурах, значения которых не расположены на этой кривой, вещество находится в однофазном состоянии в жидком, если при данной температуре давление выше кривой давления насыщенного пара в паровой или газовой фазе в ненасыщенном состоянии, если при той же температуре давление ниже давления насыщенного пара. [c.125]

Необходимо иметь в виду, что объем системы в момент достижения точки г не равен объему системы после завершения кристаллизации, ибо мольные объемы жидкой и твердой эвтектики не одинаковы. Здесь мы встречаемся с совершенно таким же скачком объема, который имеет место при переходе воды или серы из одного фазового состояния в другое ( 43, 44). В диаграммах состояния однокомпонентных систем мы имели возможность откладывать по одной из осей координат мольные объемы, и поэтому скачки объемов могут быть непосредственно отражены, например, интервалы Ь Ь" на рис. 25. Вводя неизбежное упрощение в диаграмму состояния двухкомпонентной системы, мы пожертвовали осью мольных объемов, а потому и в объемной диаграмме рис. 35 мольные объемы никак не отражаются. И, следовательно, системы одинакового общего состава, и находящиеся при одинаковых температуре и давлении, описываются одной и той же точкой, несмотря на разницу их объемов. Такое положение мы имеем, например, в точках d, i. I, t на рис. 37, поскольку в эту диаграмму не входит ось объемов. Чтобы отразить объемные изменения при превращениях двухкомпонентных систем, необходимо ввести какое-либо иное упрощение, сохранив ось объемов и пожертвовав другой осью. Подобные диаграммы оказываются необходимыми лишь в редких случаях. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология