Фазовые переходы. Правило фаз

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ. ПРАВИЛО ФАЗ [c.51]

В равновесии вдали от фазовых переходов правая часть уравнения является отрицательно определенной величиной . [c.308]

Если исходить из жидкой серы, переохлажденной до температуры или<2, то в первую очередь обычно выкристаллизовывается менее устойчивая модификация, которая уже после достаточной выдержки прн той же температуре переходит в более устойчивую модификацию. Эта зависимость представляет собой иллюстрацию правила Оствальда, согласно которому в случае возможности ряда фазовых переходов от менее устойчивого состояния ко все более устойчивым обычно образуется ближайшая более устойчивая модификация, а не самая устойчивая. [c.365]

Многоступенчатые экстракционные процессы состоят из ряда единичных ступеней однократного разделения. На каждой ступени кроме фазовых переходов можно просчитать качественные характеристики деасфальтизата или рафината и экстракта, используя правило аддитивности. [c.218]

Первые слагаемые в правых частях уравнений (1.9) и (1.10) равны притоку импульса соответствующей фазы через поверхность 5 VI и V2 — соответственно скорости несущей и г-фазы вторые и третьи слагаемые — воздействию внешних поверхностных и массовых сил, приходящихся на соответствующую фазу и характеризуемых соответственно тензорами 01 , Ог и векторами и причем ая =0 пятые слагаемые представляют изменение импульса соответствующей фазы за счет фазовых переходов. В последнем слагаемом в уравнении (1.9) выражения в первой и второй квадратных скобках представляют изменение импульса г-фазы за счет перехода кристаллов из группы в группу при их росте и растворении, выражение в третьей квадратной скобке характеризует изменение импульса г-фазы непосредственно за счет фазовых переходов, где v i1 характеризует скорость или импульс массы, претерпевающей превращение [c.18]

Первое слагаемое в правой части уравнения (1.65) означает изменение массы вещества г-фазы в единицу времени и объема за счет фазовых переходов, второе и третье слагаемые характеризуют изменение массы г-фазы за счет исчезновения и образования частиц г-фазы при столкновениях. Переходя к пределу при Аг- 0, получим уравнение сохранения баланса числа частиц с учетом фазовых переходов и столкновений (агрегации) [c.32]

Первые слагаемые в правой части уравнений (1.467), (1.472) характеризуют воздействие на i-ю фазу вдоль поверхностной границы выделенного объема смеси dS, первый член в которых определяется средним тензором напряжений, а последний определяет пульса-ционный перенос импульса или пульсационные напряжения [5] вторые характеризуют силовое взаимодействие между несущей фазой и целой частицей размера (объема) г третьи — перенос импульса за счет фазового перехода, —скорость i-и фазы на межфазной поверхности четвертые — воздействие массовых сил последнее слагаемое в (1.467) —изменение импульса за счет пульсаций распределения частиц по размерам и скорости фазового перехода. [c.124]

Первые слагаемые в правых частях уравнений (1.480), (1.485) характеризуют приток тепла в соответствующую фазу через поверхность выделенного объема dS, через дисперсные частицы, граничащие с поверхностью dS, и за счет пульсационного переноса тепла по потоку вторые характеризуют обмен тепла между целой дисперсной частицей и несущей фазой третьи — перенос тепла за счет фазового перехода четвертые характеризуют работу внутренних сил по изменению объема фазы пятые — изменение внутренней энергии за счет пульсаций скорости роста кристалла и распределения частиц по размерам. [c.126]

Последний член правой части уравнения (12) в данном случае исчезает, так как при постоянном давлении он равен нулю. Уравнения (12)—(14) нельзя применить для описания ступени В, так как здесь происходит фазовый переход. [c.20]

Общее условие фазовых равновесий. Равновесия в гетерогенных системах, в которых не происходит химического взаимодействия между компонентами, а имеют место лишь фазовые переходы, т. е. процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (или в другие), называются фазовыми равновесиями. Рассмотрим сначала общее условие равновесия в гетерогенных системах, правило фаз и некоторые другие вопросы, относящиеся к любым случаям гетерогенных равновесий (как фазовым, так и химическим). Температуру и давление будем считать постоянными и одинаковыми для всех частей равновесной системы. [c.242]

Для вывода условий фазового равновесия ( 88) и правила фаз ( 89) мы для области невысоких давлений пара пользовались сопоставлением давления насыщенного пара данного компонента над разными фазами. Это свойство тоже характеризует способность его к выходу из данной фазы. Однако такой путь рассуждений является достаточным только для области невысоких давлений пара, когда к парам применимы законы идеальных газов и, следовательно, применимо ур. (VIH, 16). В общем же случае вместо давления следовало бы сопоставлять фугитивность насыщенного пара или, что является более общим, сопоставлять химические потенциалы. Можно показать, что для общего случая условием равновесия для всех фазовых переходов в любой гетерогенной системе является следующее [c.258]

Для применения методов статистической термодинамики к конденсированным фазам (и к неидеальным газовым системам) приходится вводить ряд упрощающих предположений. В зависимости от их характера методы расчета группируются вокруг теории теплоемкости, теории фазовых переходов и теории растворов 17—10]. Как правило, в большинстве расчетных уравнений на этом уровне появляются эмпирические или полуэмпирические параметры. [c.181]

Диаграммой состояния называют такое геометрическое построение, которое отражает зависимость между различными свойствами вещества в системе (Р, Т, число молей и другие). С помощью диаграммы состояния определяют состояние системы при любом значении переменных и рассчитывают число фаз, используя правило фаз. При построении диаграмм состояния воды и бензола не учитывается изменение объема жидкости и твердого тела при фазовых переходах. При учете изменения объема в условиях фазового перехода необходимо переходить от изображения на плоскости к изображению объемного типа-Однако плоская диаграмма более наглядна. [c.163]

На рис. 33 а, б можно отметить, что поле диаграммы для воды и бензола разделяется кривыми фазовых переходов 1-го рода на три области пара, жидкости и твердого тела. Исследуем эти диаграммы с помощью правила фаз Гиббса. Система, состояние которой определяется точками внутри каждой области, является гомогенной. Согласно правилу фаз она характеризуется двумя степенями свободы [c.164]

Фазовые переходы второго рода происходят в критических условиях, далеких от термодинамического равновесия. Структура вещества, образующегося в подобных условиях, как правило, не образует плотной упаковки и наилучшим образом описывается при помощи математического аппарата фрактальной геометрии. Парамагнитные ядра образующихся в НДС частиц дисперсной фазы можно описать как фрактальные кластеры. Фрактальное описание строения ядра парамагнитных ассоциатов дает ряд преимуществ [11] [c.6]

Давление пара а-модификации во всей области существования ее кристаллов выше давления пара р-моди-фикации. Поэтому самопроизвольное превращение возможно лишь в направлении от а- к р-модификации. При фазовых переходах сначала образуется менее устойчивая модификация, т. е процесс идет по ступеням (правило ступеней Оствальда). В рассматриваемом случае при переохлаждении жидкого бензофенона до температуры (точка Е давление пара р ) из него сначала выделяются кристаллы ме-тастабильной а-фазы (точка А давление пара py ), которые затем при дальнейшем охлаждении переходят в кристаллы р-фазы (точка В давление пара рд). [c.181]

Теория фазовых переходов существует благодаря новаторским для своего времени работам. Однако до сих пор не преодолен разрыв между теоретическими представлениями, как правило, развитыми для однокомпонентных систем, и обоснованием возможностей целенаправленного регулирования фазовых переходов в многокомпонентных нефтяных системах при реализации соответствующих технологических процессов. [c.177]

Как правило, для расчета калорических характеристик н-алканов используют их свойства, линейно меняющиеся в гомологическом ряду, в частности плотность, показатель преломления, молекулярную массу и т.д. В подобных случаях не учитывается аномалия в точках фазовых переходов, что приводит, например, к превышению расчетного изменения энтальпии плавления для некоторых углеводородов над значениями теплот их испарения. Этот факт объясняется началом разложения углеводородов с молекулярной массой 284 и выше при температурах ниже температур их кипения либо присутствием примесей в исследуемых системах [153]. [c.141]

В фазовых переходах высших порядков в системе устанавливается, как правило, дальний порядок, что сопровождается нарушением симметрии системы. Эта область в дальнейшем нас интересовать не будет. [c.181]

В различных условиях существования углеводородные системы, нефти, газовые конденсаты и продукты их переработки могут рассматриваться в виде многокомпонентных нефтяных дисперсных систем. Изменение термобарических условий приводит к превращениям инфраструктуры указанных систем, которые наиболее выражены в области фазовых переходов. При этом важнейшими параметрами, которые характеризуют систему на микроуровне, являются дисперсность, энергия межмолекулярных взаимодействий, размеры, конфигурация, поверхностная и объемная активность структурных образований, представляющих дисперсную фазу, степень их сольвати-рования компонентами дисперсионной среды. Изменение указанных параметров отражается на основных макрохарактеристиках системы, например плотности, вязкости, упругости пара, агрегативной и кинетической устойчивости. Причем, как правило, при отклике на внешние или внутренние возмущения на нефтяную дисперсную систему изменение этих характеристик сопровождается нелинейными и неаддитивными эффектами. Отклонения от аддитивности различных свойств нефтяных дисперсных систем в процессе их превращений характерны не только для смесей различных углеводородов, но могут проявляться даже в пределах одного гомологического ряда. [c.302]

Подобно тому, как это было в случае Р—1/-диаграммы, на Т—S-диаграмме (рис. П.21) можно выделить области жидкого состояния (МКА) фазового перехода (под пограничными кривыми АК и КВ) и газообразного состояния (выше и правее линии МКВ). [c.111]

Химические процессы могут протекать с изменением химического состава вещества (такие процессы называются химическими реакциями) и без изменения, как, например, в фазовых переходах.Часто процессы условно записывают в виде уравнений химических реакций или схем процесса. Исходные вещества в таких записях помещают в левой части, а конечные вещества (продукты реакции) — в правой. [c.168]

Продвижение по горизонтали вправо означает его нагревание, продолжающееся до точки п. Здесь повышение температуры приостанавливается при продолжающемся подводе теплоты происходит изотермический фазовый переход лед вода. Когда лед полностью расплавится, фигуративная точка продолжит движение вправо, что будет означать нагревание уже жидкой воды. В точке т вода закипит при 100 °С и эта температура будет оставаться постоянной, пока вся вода не обратится в пар. Далее от точек т пр у нагреваться до Т , будет уже пар. На диаграмме рис. У.5 можно выделить еще одну область — область газа, расположенную правее вертикальной прямой ВЕ, т. е. при температурах выше критической. Как известно, вещество в этом состоянии никаким сжатием нельзя обратить в жидкость, поэтому его и следует называть газом, отличая от пара, хотя бы и ненасыщенного. [c.109]

ПРАВИЛО ФАЗ И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ [c.116]

Сформулируйте правило расчета энтальпии фазового перехода по значениям энтальпии сгорания вещества в начальном и конечном состояниях. [c.120]

Рассмотрим, например, процесс плавления, т. е. фазовый переход твердое — жидкое. При плавлении всегда нужно затратить энергию на разрушение кристаллической решетки (подвести теплоту), поэтому АЯ положительно. Если А У положительно (объем жидкости больше объема твердой фазы), то правая часть уравнения Клапейрона — Клаузиуса будет положительна. Зна- [c.52]

По смыслу 0Е1П1 следует, что изменение полной энергии смеси определяется только внещним воздействием. Поэтому выражения в правой части (1.52) (типа источников энергии, возникающих из-за фазовых переходов) должны равняться нулю. Вводя энтальпии фаз, получим [c.26]

Опишем эффекты влияния каждого слагаемого в правой части уравнения (1.69) первое и второе слагаемые соответствуют воздействию внешних поверхностных и массовых сил, действующих на г-фазу третье слагаемое характеризует силы взаи1у10действия между несущей фазой и включениями г-фазы четвертое представляет изменение импульса г-фазы за счет перехода включений из одной фракции в другую при их росте пятое — изменение импульса г-фазы непосредственно за счет фазового перехода, 0,2 — скорость поверхности контакта фаз шестое и седьмое слагаемые характеризуют изменение импульса г-фазы за счет исчезновения и образования частиц г-фазы при столкновениях, причем полагаем, что при образовании частицы г-фазы в нее пришел импульс [c.33]

Приложение правила фаз к однокомпонентной системе Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клаузиуса — [c.286]

В моменты точек фазового перехода реализуется некоторое критическое значение внутренней энергии в форме достижения критической концентрации парамагнитных соединений. Согласно теории фазовых переходов в такие моменты система является аномально чувствительной к флуктуациям внешних параметров. Небольшие случайные отклонения управляющих параметров в этих точках могут привести к существенному отклонению свойств системы и изменить путь ее последующего развития. С позиций синергетики подобные критические состояния называются бифуркационными и полифуркационными точками. В их окрестности достаточно слабые воздействия кардинально изменяют эволюцию системы и могут привести к "желательному" состоянию из числа многих, как правило, "нежелательных" состояний [15]. Применительно к НДС это открывает широкие возможности малыми специфическими воздействиями в окрестностях критических точек производить существенный отклик в свойствах целевого продукта. [c.8]

Для предотвращения закоксовывания осуществляют ввод турбулизатора во Бнутритрубное пространство. Как правило, в качестве турбулизатора используют водяной пар. С одной стороны, он изменяет гадродинамическое состояние внутри труб, с другой - изменяет растворяющую способность дисперсионной среды и повышает агрегативную устойчивость системы. В одних случаях его ввод не оказывает особого влияния на нефтяную систему и лишь незначительно смещает местоположение точки структурного фазовот о перехода в змеевике. В других это смещение может быть нас голько существенным, что точка фазового перехода может выйти за пределы змеевика и переместиться в реактор. Положительный эффект от ввода турбулизатора может наблюдаться и в том случае, если он приводит к эффекту "размазывания" массы отложений кокса в критической точке по большему участку трубы. [c.22]

Как известно, процессы фазового перехода в квазииде-альной системе жидкость-газ изотропийны (правило Тритона). Согласно этому правилу изменение энтропии состава системы для различных фракций близки, тогда энтропийные вклады постоянны и распределение при Ps = onst примет вид [c.27]

Синтетические депрессоры представляют собой соединения, включающие один или несколько алифатических радикалов и полярные группы. При синтезе депрессорных присадок обычно получается смесь, содержащая молекулы одного класса, различающиеся прежде всего по молекулярной массе [175, 176]. Показано [177], что депрессорная активность поверхностно-активных веществ одного гомологического ряда по отношению к высокопарафинистым нефтяным фракциям изменяется по-раз-ному в зависимости от длины алкильной цепи. При этом, как правило, невозможно установление корреляции между параметрами фазовых переходов в НДС и депрес-сорной активностью поверхностно-активного вещества. Несмотря на это представляется возможным детализировать в некоторой степени механизм взаимодействия поверхностно-активных веществ с компонентами нефтяных систем, в частности рассмотреть изменение при этом структурообразования в них. [c.157]

Как правило, большинство нефтяных дисперсных систем существуют в обычных условиях в неравновесных состояниях. Это приводит к проявлению многочисленных локальных коллоидно-химических превращений в структуре нефтяной дисперсной системы, которые в свою очередь отражаются на макросвойствах системы, например на седиментационной устойчивости, т.е. склонности к расслоению системы, ее вязко-стно-структурных характеристиках и т.д. Важнейшим проявлением макросвойств в нефтяных дисперсных системах являются фазовые переходы, спонтанно происходящие в них в различных условиях существования. Любая нефтяная дисперсная система отличается присухцей ее пространствеьшой внутренней организацией, которая претерпевает непрерывные превращения во времени с участием структурных элементов систем, Общепринятое понятие энтропии системы, яв уяющесся мерой упорядоченности структуры, в данном случае практически не применимо, вследствие чрезвычайной сложности нефтяной системы. В этой связи в нефтяных дисперсных системах фиксируются некоторые характеристические области вблизи состояний равновесия, где система находится в кризисном состоянии, которые проявляются в системе при изменении термобарических условий. В нефтяной дисперсной системе может существовать несколько таких областей. В каждой переходной области система проявляет характерные свойства, отличается наивысшей восприимчивостью к тем или иным воздействиям. [c.174]

Как правило, структурные превращения приобретают массовый характер в кризисных состояниях системы, и в частности в области фазовых переходов, а так.же при готовности системы к химическим превращениям составляющих ее веществ. В этот момент элементы ассоциативных или агрегативных комбинаций находятся в интенсивных флуктуациях с возможной миграцией от одного структурного образования к другому. Следует отметить, что указанный взаимообмен может происходить и в системе, находящейся в термодинамическом равновесии, когда каждый переход мгновенно компенсируется подобным обратным переходом, уравновешивающихм систему. В статистической механике это положение известно под названием принципа детального равновесия, характерного, как правило, для изотропных систем, обладающих полной симметрией, с точки зрения распределения событий в структуре системы. [c.186]

В линейных полимерах макромолекулы представляют собой цепочечные последовательности повторяющихся звеньев, число которых обычно настолько велико, что уже саму макромолекулу надлежит трактовать как статистический ансамбль, подчиняющийся, однако, несколько необычной термодинамике малых систем. В этих системах некоторые интенсивные параметры становятся экстенсивными и наоборот [21, с. 229, 234, 240] сами макромолекулы способны претерпевать фазовые переходы, размазанные, оД нако, по температуре и времени (что, впрочем, является лишь следствием правила Онзагера абсолютно резкий фазовый переход возможен только для бесконечно большого кристалла)—и это сказывается на макроскопическом уровне, когда фазовые переходы осуществляются на фоне уже свершившегося более фундаментального перехода в полимерное состояние. Вопрос о правомочности трактовки перехода в полимерное состояние как особого фазового перехода достаточно обстоятельно не рассматривался, но аргументы в пользу этой точки зрения приведены в упоминавшемся очерке [15, с. 176—270] и в более поздних работах [22]. Главными аргументами являются полная применимость критериев переходов, связанных с группами симметрии [23], возможность изображения равновесной полимеризации или поликонденсации в виде обычных диаграмм свободная энергия — температура (с поправками на малость систем, которые особенно существенны на ранних стадиях процесса) и соображения, основанные на двухсторонней ограниченности температ фного диапазона устойчивости полимерной серы [24, т. 2, с. 363-371]. [c.11]

Качественная характеристика гетерогенных многофазных систем, в которых совершаютя процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (фазовые переходы), дается правилом фаз Гиббса. Это правило основано на втором законе термодинамики и относится только к системам, находящимся в состоянии истинного равновесия . Основными понятиями правила фаз являются фазы, компонент и степень свободы. [c.161]