Критическое состояние и метастабильные состояния системы жидкость — пар

Критическое состояние и метастабильные состояния системы жидкость —пар [c.217]

Теперь остановимся на свойствах критических состояний в бинарных системах, которые удобно изучать на примере равновесий жидкость — жидкость (рис, V. 24). Согласно условиям равновесия Т, р п химические потенциалы компонентов в сосуществующих фазах (D и С) одинаковы. Вместе с тем условия устойчивости требуют, чтобы увеличение концентрации компонента сопровождалось возрастанием его химического потенциала, если фаза стабильна, и его уменьшением, если она лабильна. Поэтому в областях диаграммы (рис. V.24), расположенных справа, слева и выше кривой растворимости, соответствующих существованию гомогенного раствора, химический потенциал увеличивается при прибавлении компонента в систему (кривые МС и DN). Однако внутри между кривыми, характеризующими состояние однофазной и двухфазной систем, располагается небольшая область метастабильных состояний, образуемых пересыщенными растворами компонента А в веществе Б и В в А. [c.292]

Состояния, которым отвечают участки А — В и С — А, являются метаста-бильными. Существование их связано с тем, что переход из одного состояния в другое может проходить через промежуточные, обладающие большей гиббсовой энергией, чем исходное и конечное состояния. В случае перехода газ — жидкость таковыми являются состояния, в которых в жидкости образуются малые зародыши газа (пузырьки насыщенного пара) или, соответственно, в газе — малые капельки жидкости. При каждой температуре существует критический размер зародышей новой фазы, при котором они превращаются из нестабильных в стабильные и начинают быстро расти, вызывая фазовый переход во всей системе. Если условий для образования зародышей критического размера нет, метастабильные состояния могут существовать как угодно долго. [c.27]

Дополнение д. с. участками метастабильных равновеспй дает возможность интерпретировать экспериментальные данные о возникновении состояний, не соответствующих равновесной д. с. Так, расслоение на два жидких раствора переохлажденных относительно стабильного ликвидуса расплавов Сп—Ре и Сп—Со [44] связано с реализацией метастабильного купола расслоения жидкости с координатами критической точки а = 0,5, АТ = = 20° в системе Сп—Ре и а = 0,5, А7 = 90° — в системе Сп—Со (рис. 6). Расслоение на два РЦК твердых раствора в системе Си—Мп в области концентраций и температур, в которой стабильно двухфазное состояние РЦК — твердый раствор и а-Мп, наблюдавшееся в [45] и независимо рассмотренное на основании термо- [c.93]

Возникновение новой фазы в метастабильной жидкости связано с преодолением энергетического барьера, который определяет работу образования зародыша критического размера. Если в метастабильной системе возникают зародыши, превышающие критический размер, то их дальнейший рост термодинамически обусловлен. Это означает начало фазового превращения в системе. В теории гомогенной нуклеации предполагается, что зародыши новой фазы возникают и растут в результате гетерофазных флуктуаций. Основные положения этой теории сформулированы еще Гиббсом [4]. Он впервые высказал предположение о том, что термодинамическая устойчивость метастабиль-ного состояния должна быть связана с работой образования критического зародыша Для парового зародыша в перегретой жидкости Гиббс нашел выражение [c.8]

Метастабильные состояния могут возникать в системе и при повышении температуры. Пересыщение в этих случаях обусловлено появлением в результате термополиконденсационных процессов структурных единиц — кристаллитов. По достижении пороговой концентрации кристаллитов формируется аномальная жидкость с критическим напряжением сдвига (точка Г). [c.39]

В критической точке К жидкая и газообразная фазы становятся идентичными, плотности их совпадают при Т > Ткр система газообразна при любых давлениях. В критической точке сливаются спинодаль ООК1Е и бинодаль АРКМВ, т. е. границы между лабильными и метастабильными состояниями и между метастабильныии и стабильными состояниями. В силу того, что критическая точка принадлежит спинодали, в этой точке (др/дУ)т = О, т. е. касательная к изотерме в точке К горизонтальна. Одновременно в этой точке обращается в нуль и вторая производная, так как горизонтальный участок РМ, соответствующий равновесию жидкость — пар, вырождается в точку перегиба с горизонтальной касательной к кривой. Таким образом, в критической точке [c.167]