Возможное число фаз в однокомпонентной системе

Максимальное число фаз, возможное в равновесной однокомпонентной системе, можно найти с помощью правила фаз. Так как по правилу фаз а п= , то т. е. к может рав- [c.355]

Рассмотрим теперь диаграмму состояния серы (рис. 8.2). Как и в случае воды, здесь тоже однокомпонентная система. Она отличается от диаграммы воды, потому что сера имеет две кристаллические модификации. Число возможных фаз для серы равно четырем твердая ромбическая, твердая моноклинная (термически более устойчивая), жидкая и газообразная. [c.151]

Это — уравнение Клапейрона — Клаузиуса, представляющее собой уравнение состояния однокомпонентной двухфазной системы. Таким образом, азеотропная смесь в термодинамическом отношении ведет себя как однокомпонентная. Это вытекает и из правила фаз, поскольку в азеотропной точке на возможные изменения состояния системы накладывается п — I условий равенства составов фаз. Поэтому число степеней свободы -компонентной двухфазной системы, равное числу компонентов, уменьшается на п — 1 и становится равным единице, как для однокомпонентной системы. [c.292]

Согласно правилу фаз Гиббса, возможны однокомпонентные трехфазные системы. Число степеней свободы для таких систем равно нулю, т. е. они нонвариантны. Это означает, что трехфазная однокомпонентная система может существовать лишь при определенной совокупности значений параметров состояния, называемой тройной точкой. [c.62]

Рассмотрение способов образования низших составляющих систем у многокомпонентных систем первых четырех классов по существу приложимо к системам любого класса и может быть обобщено в следующих выражениях. Пусть имеем систему КЦА, где К — число катионов и А — число анионов — любые целые числа, превышающие 4. Очевидно, класс этой системы определяется меньшим из этих двух чисел, а ее общее число компонентов — суммой К+А за вычетом единицы, ввиду равенства суммы катионов сумме анионов любой смеси солей. Число однокомпонентных, двойных, тройных, четверных и так далее составляющих систем определяется из числа сочетаний, возможных между катионами и анионами системы, взятыми по одному, по два, по три и т. д. При этом взаимные системы подразделяются на все большее число классов, по мере увеличения К и А, т. е. по мере возрастания класса системы. [c.38]

В нашем обзоре мы хотели бы более подробно рассмотреть упомянутый выше труд А. и Л. Кофлеров [4], поскольку он раскрывает достаточно полно принципиальные возможности и перспективы метода. Л. и А. Кофлеры убедительно показывают на огромном количестве органических веществ, что применительно к однокомпонентным системам можно определять температуру плавления и кристаллизации стабильных форм (в том числе и температуру плавления летучих веществ), температуру кристаллизации и плавления многочисленных метастабильных фаз, оптические константы полиморфных модификаций, наличие примесей в веществе, температуру потери кристаллизационного растворителя, сублимации и разложения, молекулярный вес вещества, способность к переохлаждению и др. [c.255]

В однокомпонентных системах, согласно правилу фаз, при наличии одной фазы существуют две степени свободы, при наличии двух фаз—одна степень свободы и при наличии трех сосуществующих фаз—ни одной степени свободы. Последнее означает, что равновесное сосуществование трех фаз в однокомпонентной системе возможно лишь при одном единственном сочетании свойств системы. Нарушение этого сочетания свойств неминуемо приведет к исчезновению одной из фаз и к соответствующему изменению числа критериев равновесия. [c.9]

Таким образом, плоская диаграмма состояния однокомпонентной системы позволяет определить возможное число и характер фаз при выбранных условиях. Но плоская диаграмма никак не отражает объем системы, а следовательно, и изменения объемов при переходе от одной фазы к другой. Эти изменения могут быть очень значительными, например при переходе жидкости или кристаллов в пар. [c.357]

В предыдущих параграфах условия стабильности рассматривались для гомогенных систем. Покажем теперь, что гетерогенные равновесия с необходимостью являются стабильными, если условия стабильности выполнены для отдельных фаз. Ради простоты ограничимся рассмотрением однокомпонентной системы с двумя фазами а и Р. Возможные возмущения, изменяющие лишь количество фаз, определим таким образом, что числа молей фаз и остаются постоянными. Следовательно, предположим, что фазы отделены диатермической перегородкой, двигающейся без трения. Выберем энергетическое выражение и рассмотрим возмох<ные возмущения А (У с дополнительными условиями [c.214]

Максимальное число фаз, возможное в равновесной однокомпонентной системе, можно найти с помощью правила фаз (13.1). В данном случае число компонентов К равно единице, поэтому в однокомпонентных системах число фаз и число степеней свободы связаны соотношением [c.268]

Для однокомпонентной системы, находящейся в паровой и жидкой фазах, число степеней свободы = 1+ 2 — 2 = 1, т. е. из возможных независимых переменных — температуры, давления, характеризующих состояние равновесия этой системы, произвольно может быть выбран только один параметр. Для такой системы концентрация не является определяющим параметром, так как обе фазы системы состоят только из одного компонента. [c.47]

Однокомпонентная система невозможна, так как, согласно 2-му закону термодинамики, происходит рост ЭРП. Согласно теореме Пуассона [И], при Р-->0, что возможно при очень большем числе компонентов системы, имеем систему с пуассо-новским характером распределения свойств (чистые вещестна, некоторые газовые системы). [c.22]

При наименьшем числе фаз Ф=1 система будет обладать наибольшим числом степеней свободы С = 3—1=2. Следовательно, для описания любых возможных равновесных состояний системы достаточно двух переменных независимых параметров, в качестве которых выбирают давление Р и температуру 1. В этих координатах изображают диаграмму состояния однокомпонентной системы. [c.50]

Тройная точка. Нонвариантное равновесие в однокомпонентной системе. Линии моновариантных равновесий a k, а а х и а а сходятся в тройной точке а, где возможность сосуществования всех трех фаз (S, L, V) обусловлена вполне определенными значениями параметров состояния, которые зависят только от индивидуальных особенностей рассматриваемой однокомпонентной системы. В самом деле, согласно правилу фаз для трехфазного равновесия в одноком Понентной системе число степеней свободы равно нулю. 266 [c.266]

Ввиду того что минимальное число степеней свободы равно нулю, наибольшее число равновесных фаз однокомпонентной системы равно трем. Диаграмма состояния серы не содержит какой-либо точки, соответствующей равновесию всех четырех фаз серы. Возможно лишь трудно осуществимое равновесие трех малоустойчивых фаз (см. рис. 8.3). [c.152]

Плоская р—Т диаграмма однокомпонентной системы позволяет определить возможное число и характер фаз при выбранных условиях изменения. Полное представление дает объемная р, Т, V) диаграмма. Состояние каждой фазы на ней передается совокупностью значений р, Т, V, связанных уравнением состояния фазы, т. е. соответствующей поверхностью. Области на плоской р—Т диаграмме являются проекциями этих поверхностей на сечение объемной диаграммы р—Т плоскостью. [c.160]

В случае одкокомионентпой системы в уравнение состояния входят три переменные например температура Т, давление р и концентрация С или Т, р и мольный объем V. Любые две из них можно рассматривать как независимые переменные, а третью — как их функцию. В большинстве случаев в качестве независимых переменных принимают температуру и давление. Откладывая значение этих двух переменных по двум осям прямоугольной системы координат, получаем двумерную (плоскую) диаграмму, кал<дая точка на плоскости которой выражает условия (сочетание температуры и давления), при которых находится система. Плоская диаграмма состояния однокомпонентной системы позволяет определить возможное число и характер фаз при выбранных условиях, но никак не отралоет объем системы, а следовательно, и изменения объемов при переходе от одной фазы к другой. Эти изменения могут быть очень значительными, например при переходе жидкости или кристаллов в пар. Так, при 273 К Упар/ вода=1240. [c.269]

Для иллюстрации правила фаз Гиббса рассмотрим простейший вариант термодинамической системы — однокомпонентную систему. В однокомпонентных системах все фазы содержат одно и то же вещество, существующее в различных состояниях. Найдем максимальное число фаз, возможное в равновесной однокомпонентной системе. Число фаз в системе максимально только тогда, когда система безвариантиа, т. е. при С = 0 или К-Ф + 2 = 0. [c.20]

Из этого соотношения следует, что число сосуществующих в равновесии фаз не может быть больи е трех, так как число степеней свободы не может быть меньше нуля. В свою очередь число независимых переменных не может быть больше двух, так как число фаз не может быть меньше единицы. Поэтому для однокомпонентной системы зависимость между переменными можно выразить диаграммой на плоскости, а в качестве переменных выбрать температуру и давление ввиду того, что они более доступны непосредственному изменению. Понятие концентрации в такой системе лишено смысла. Плоская диаграмма состояния однокомпонентной системы позволяет определить возможное число и характер фаз при выбранных условиях. Но следует учитывать, что плоская диаграмма в координатах р — Т не отражает изменения объема системы при переходе от одной фазы к другой, между тем такие изменения могут быть весьма значительными, например при переходе жидкостей или кристаллов в пар. Чтобы изобразить графически зависимость между р, Т, о, необходимо использовать систему координат из трех взаимно перпендикулярных осей, каждая из которых отвечает значениям одной переменной. Рассмотрим примеры диаграмм однокомпонентных систем. [c.171]

Это означает, что совместное существование трех фаз возможно лишь при определенных температуре и давлении. Для воды она отвечает С = 0,0075 и р = 4,579 мм рт. ст. Система в таком состоянии называется нонвариантной, точка О называется тройной точкой. Правило фаз доказывает, что в однокомпонентной системе три кривые (АО, ОВ, ОС) сходятся в одной точке, но не могут пересекаться, так как в точке пересечения мы имели бы в равновесии четыре фазы, что невозможно (тогда число степеней свободы было бы [c.173]

Если равновесное состояние системы определяется двумя параметрами (в наиб, частом случае т-рой и давлением) и и = 2, то ф < f + 2, т. е. макс. число фаз, равновесно сосуществующих в системе, не должно превышать числа компонентов более, чем на 2. Следовательно, в однокомпонентной системе макс. число равновесно сосуществующих фаз равно 3, в двойной (двухкомпонентной) системе - 4 (напр., в системе соль - вода могут сосуществовать кристаллы соли и льда, насыщ. р-р и пар), в тройной системе - 5 и т. д. Если п м. б. больше 2, возможны случаи сосуществования большего числа фаз при строго фиксированных значениях всех параметров. Очеввдно, при макс. числе фаз вариантность системы i = О, т.е. система не имеет степеней свободы (система нон вари а н т н а, или инвариантна). Такое равновесное состояние возможно только при определенных значениях всех-параметров (т-ры, давления, концентрации в-в). Примером [c.53]

Типы Ф.р. В однокомпонентной системе (при наличии полиморфных превращений) возможны 4 вида двухфазных равновесий жидкость - пар, кристалл - пар, кристалл - жидкость и кристалл - кристалл 4 вида трехфазных равновесий кристалл - жидкость - пар, кристалл - кристалл - жидкость, кристалл - кристалл - пар и кристалл - кристалл - кристалл при этом не учитывается возможность образования жидких кристаллов. В двойных системах (компоненты А и В) возможны те же виды двухфазных равновесий, но число возможных видов трехфазных равновесий достигает 26 вследствие [c.54]

В однокомпонентной системе максимально возможное число сосуществующих фаз равно трем. Для каждой из трех фаз — газообразной, жидкой и твердой — может быть построена своя поверхность энергии Гиббса как функции температуры и давления. Задание температуры и давления однозначно определяет состояние системы. [c.22]

Согласно выражению (1.2), максимально возможное число одновременно сосуществующих фаз в однокомпонентной системе равно трем, а число степеней свободы v = 0. Такое состояние системы соответствует нонвариантному равновесию. Если в равновесии находятся одновременно две различные фазы, то число степеней свободы г=1, т. е. равновесие будет монова-риантным. Если же в равновесии находится одна фаза, то число степеней свободы v = 2, т. е. система бивариантна. [c.9]

Для одного вещества п = 1) число степеней свободы равно нулю (/ =0), когда налицо 3 фазы (г = 3). При этом возможно только одно общее давление и одна температура. Изменение давления при заданной температуре нарушит равновесие, ибо F=О, когда г — 3. Две фазы однокомпонентной системы имеют одну степень свободы 1), что позволяет находить для дан- [c.3]

Поскольку вариантность системы всегда больше нуля, либо в равновесии равна нулю, то согласно (63) максимальное число фаз в однокомпонентной инвариантной системе будет равно трем (й = 3). Рассмотрим возможные случаи однокомпонентных моделей горных пород. [c.39]

Рассмотрим теперь возможность совпадения составов всех трех фаз. В этом случае трехфазное равновесие осуществляется при наличии двух дополнительных условий. Всего условий три состав твердой фазы равен составу расплава, состав расплава — составу пара и состав твердой фазы — составу пара, но из них только два будут независимыми, т. е. а = 2. Подставив все значения в уравнение правила фаз, получим п = 2 + 2—3— —2 = — 1) для двухкомпонентной системы физически бессмысленный результат, что число степеней свободы равно минус единице. Отсюда следует, что совпадение составов трех фаз возможно только в однокомпонентной системе. Бинарное соединение, для которого наблюдается совпадение составов трех фаз, рассматривается как независимый компонент, а система, в которой оно образуется, распадается на две независимые системы. Например, соединение NH4 I рассматривают как однокомпонентную систему, несмотря на полную его диссоциацию на хлористый водород и аммиак. В тройной точке при температуре 733,2 К и давлении, равном 1,825-106 Па, имеется совпадение составов всех трех фаз [66]. [c.187]

Правило фаз дает возможность определить для каждой системы соотношение между числом компонентов и числом фаз. Однако для решения производственных вопросов этого недостаточно. Необходимо иметь также и количественную характеристику системы и ее фаз. Такая характеристика зависит от условий, определяющих состояние системы, и может быть получена путем анализа физикохимических диаграмм состояния. Независимыми термодинамическими параметрами, определяющими состояние однокомпонентной системы, являются температура и давление. Для системы с двумя и более компонентами к независимым переменным относятся также и концентрации компонентов. Эти независимые переменные, называемые степенями свободы системы, в известных пределах могут изменяться произвольно, не вызывая изменения числа фаз системы и их качественного состава. [c.69]

Таким образом, в случае равенства состава двух фаз система, независимо от числа веществ, является по своим свойствам однокомпонентной. Равновесное сосуществование трех фаз одинакового состава возможно лищь в однокомпонентной системе. [c.52]

С помощью правила фаз можно найти максимальное число фаз, возможное в равновесной однокомпонентной системе. Формула (168) прип=1 принимает вид [c.153]

Теория Смитса основывается на том допущении, что для веществ, обладающих полиморфизмом, существуют молекулярные гомофазные равновесия типа сс при этом оба рода молекул присутствуют в сосуществующих фазах. Рассматриваются два случая, которые соответствуют различным соотношениям между скоростью установления химического равновесия внутри фаз и скоростью изменения температуры в системе. При быстрых изменениях температуры, поскольку состав сосуществующих фаз не успевает измениться, система ведет себя как обычная бинарная из а- и -компонентов, т. е. имеет на одну степень свободы больше, чем однокомпонентная система с тем же числом сосуществующих фаз. Если же процесс нагревания или охлаждения проводить настолько медленно, что составы сосуществующих фаз будут соответствовать установившемуся химическому равновесию, то система становится однокомпонентной, так как ее молекулярный состав уже не является внешним параметром. Системы, которые, благодаря возможности протекания внутри них химических превращений, в зависимости от условий могут обладать свойствами либо однокомпонентной, либо бинарной, Смите предложил назвать псевдобинарными. [c.122]

Согласно выражению (1,10) максимально возможное число одновременно сосуществующих фаз в однокомпонентной равновесной системе равно трем, причем в этом случае число степеней свободы и = О (система нонвариантна). Если одновременно в равновесии находятся две различные фазы, то число степеней свободы и = 1, при этом равновесие будет моновариантным. Если же в равновесии находится одна фаза, то число степеней свободы и = 2, и система будет бивариантной. [c.18]

ТО число независимых концентраций уменьшается на два. Это значит, что при наличии двух уравнений в данной системе возможно лишь одно независимое составляющее вещество, или, что то же, система обладает свойствами однокомпонентной системы. Действительно, она может быть построена из одного иодистого водорода, который, распадаясь, будет давать одинаковые концентрации иода и водорода, так что при равновесии будут удовлетворены оба уравнения. [c.332]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология