Классификация фазовых переходов

Классификация фазовых переходов впервые была предложена Эренфестом. Его идея о порядке фазового перехода основывается на разложении величины изменения химического потенциала А/1(Т+б Т, Р+йР) в ряд Тейлора ио степеням йТ ш йР. [c.53]

Отдельные вопросы, связанные со взаимными превращениями в конденсированных телах (не содержащих жидкие фазы), рассмотрены в 12672—26801, в частности, обобщение термодинамической классификации фазовых переходов в твердых телах [26721, теплоты образования новой фазы при превращении в кристаллическое состояние в условиях всестороннего сжатия [26731. [c.35]

Подробное рассмотрение классификации фазовых переходов не входит в задачу настоящей книги. Для более детального ознакомления с этим вопросом рекомендуется специальная литература [8]. [c.235]

Согласно термодинамической классификации фазовых переходов (превращений) порядок (род) перехода определяется условием прерывности соответствующих производных термодинамического потенциала по температуре и давлению при непрерывном изменении самого термодинамического потенциала [109, с. 47]. При этом производные более высокого порядка обращаются в бесконечность. Обычно ограничиваются рассмотрением переходов первого и второго рода, часто встречающихся в природе. Фазовые переходы первого рода протекают при определенной температуре в условиях равновесного сосуществования обеих фаз. Они характеризуются разрывами на температурных зависимостях энтальпии, энтропии и объема (рис. П. 19). Основными термодина- [c.88]

Классификация фазовых переходов, рассмотренная в 1, впервые была предложена Эренфестом [12]. Его идея о порядке фазового перехода основывается на разложении величины 4[х (Г <1Т, р 4- р) в ряд Тейлора по степеням йТ и д,р. Если отличны от нуля члены первого порядка, то мы имеем переход первого рода. Если же члены первого порядка обращаются в нуль вдоль кривой равновесия и отличны от нуля члены второго порядка, то мы имеем переход второго рода, который, вообще говоря, сопровождается конечным скачком теплоемкости. [c.205]

Глава двенадцатая Фазовые переходы и критические явления 59. Классификация фазовых переходов. Фазовые переходы первого рода. 233 Уравнение Клапейрона — Клаузиуса 60. Фазовые переходы второго рода. Уравнения Эренфеста 237 [c.3]

КЛАССИФИКАЦИЯ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ. [c.233]

Согласно общепринятой классификации типовых процессов химической технологии, процессы, связанные с переносом тепла, подразделяются на два больших подкласса с фазовыми переходами и без таковых. Не вдаваясь в особенности каждого из них отметим, что сайт процессов первого подкласса сосредоточен на границе теплопередающей поверхности, второго — на границе растущего парогазового пузыря. Различия между этими процессами определяются термодинамической плотностью теплового потока. [c.157]

В связи с явлением классификации представляют интерес приводимые в главе XI данные о равновесии при втором фазовом переходе. — Прим. ред. [c.547]

Прежде чем рассматривать классификацию химических реакций, следует четко отделить химические превращения от физических. Физическими процессами являются те процессы, при которых изменяется физическое состояние веществ. Физические процессы включают как макро-, так и микроявления. В первом случае это фазовые переходы (плавление, кипение), во втором случае (микрофизика) — это внутриатомные процессы (ядерные реакции, электронные переходы в атомах и кристаллах) и внутриядерные процессы, протекающие с изменением различных характеристик атомных ядер. [c.62]

Удачная классификация различных фазовых переходов достигается при использовании энергии Гиббса С. При переходах всех типов Л0 = 0. Однако для различных переходов скачком изменяются различные производные от 0. Для переходов первого рода скачкообразно изменяются первые производные [c.131]

Введением веществ, поверхностно-активных по отношению к поверхности раздела исходной и новой фаз модификаторы 1 рода по классификации Ребиндера), достигается эффективное управление дисперсной структурой систем, возникающих при кристаллизации металлов и других фазовых переходах. Такие поверхностно-активные вещества могут играть двоякую роль резко уменьшать работу образования критических зародышей, увеличивая тем самым вероятность их возникновения, и вместе с тем затруднять рост образовавшихся частиц за счет своего рода блокировки поверхности. Оба эффекта, таким образом, вызывают увеличение дисперсности образующейся при фазовом переходе системы, что является, как правило, необходимым условием получения высокопрочных материалов (см. гл. XI). [c.137]

В первом разделе рассмотрено фазовое равновесие в системе полимер — растворитель и дана классификация отдельных разновидностей этой системы. Подробно описаны формы фазовых переходов в растворах, включая образование таких систем, как студни. [c.2]

В заключение можно привести классификацию структур пленок в зависимости от наличия или отсутствия фазовых переходов при пленкообразовании [70, с. 75] [c.155]

Однако, как следует из детального рассмотрения [6], классификация перехода только по форме кривой плавления по меньшей мере затруднительна. Всегда существует вполне определенная возможность, что область перехода заметно сузится при дополнительном отжиге или при осуществлении режима очень медленного нагрева. Вполне вероятно также и то, что при сужении температурного интервала, в котором ведутся измерения, произойдет больший подъем теплоемкости. Поэтому описание процесса и классификация перехода на основе поверхностного анализа кривой плавления в равной мере затруднительны и произвольны. Естественно, что требуется более детальное изучение плавления, включающее исследование влияния конкретных условий кристаллизации и последующего отжига на температуру фазового перехода. [c.34]

Фазовые переходы и их классификация 67 [c.67]

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ПРОСТЕЙШИХ СИСТЕМАХ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ [c.67]

Принципиальная сторона термодинамической теории фазовых переходов (ФП) достаточно хорошо разработана, но классификация реально наблюдаемых ФП имеет неоправданно сложный и формальный характер. Даже для простейших систем отсутствует логически стройная и внутренне непротиворечивая классификация физических превращений. [c.67]

В литературе при анализе экспериментальных данных существует путаница в вопросе, к какому роду следует отнести то или иное превращение и является ли оно вообще фазовым переходом. Причиной этого является то, что экспериментальные кривые свойств вблизи точек перехода обнаруживают большое разнообразие форм, не соответствующих термодинамической классификации ФП первого и второго рода. [c.67]

РиС. 1. Типы фазовых переходов по термодинамической классификации. Изображены зависимости теплоемкости от температуры при постоянной обобщенной силе. [c.70]

Рис. 2. Типы фазовых переходов согласно классификации, основанной на учете факторов размытия в виде графиков свойств.

В заключение вновь подчеркнем, что эффекты самоорганизации, описываемые обобщенными уравнениями Гинзбурга—Ландау, обладают более богатым флюктуационным поведением и сводятся к явлениям, изучаемым в теории фазовых переходов лишь в ряде частных, хотя и весьма важных случаев. Полная классификация возможных типов флюктуационного поведения для неравновесных открытых систем еще не разработана и составляет одно из направлений дальнейших исследований. [c.134]

В настоящей работе, наряду с оценкой фазовых изменений в твердых и мягких парафинах, полученных по совмещенной схеме депарафинизации и обезмасливания, была предпринята попытка найти зависимость между температурой фазового перехода, плотностью и температурой плавления парафинов с целью использования этой зависимости для характеристики и классификации нефтяных парафинов. [c.354]

Несмотря на все разнообразие, фазовые переходы допускают простую классификацию. Она игнорирует конкретные физические особенности фаз вещества до и после перехода, а сосредотачивает внимание на характере самого перехода (в этом смысле классификация носит абстрактный характер). Как мы упоминали, различают фазовые переходы 1-го и 2-го рода. [c.240]

Теория фазовых переходов была развита Ландау [141] и Семен-ченко [142]. Не все экспериментальные данные хорошо описываются в рамках классификации Эренфеста, что привело авторов [143] к новой классификации, предусматривающей семь различных типов фазовых превращений. Например, согласно Эренфесту, для превращения второго рода АСр должна быть конечной величиной, тогда как, судя по данным эксперимента, большинство переходов второго рода (например, а-кварца в р-кристобалит) сопровождается неопределенно большим изменением АСр. [c.146]

В ДТА образец нагревают в атмосфере инертного газа. С помощью электронной аппаратуры регистрируют разность температур между образцом и эталонным термостойким веществом как функцию температуры, что позволяет измерить происходящие эндотермические и экзотермические реакции. Температуры пиков, площади эндотерм, число пиков на термограмме, максимальные скорости изменения разности температур и температуры, при которых появляются эти максимумы, специфичны для каждого вещества [10] и могут быть использованы для его идентификации. Вид термограммы существенно зависит от изменений молекулярных конфигураций в результате изменения характера связей и длины цепи, хотя часто невозможно интерпретировать все пики. Этот метод был применен для классификации и изучения термостойкости разнообразных полимеров [10, 34, 96, 148] и для определения степени отверждения некоторых смол [98, 99]. С помощью ДТА можно обнаруживать физические смеси полимеров, которые плавятся достаточно далеко друг от друга, причем площади пиков термограммы пропорциональны количеству присутствующего вещества. Можно отличать фазовые переходы вещества от его разложения были определены переходы твердое вещество — жидкость для полиолефинов и полистирола [77, 105]. По теплоте и энтропии плавления, полученным из термограмм, можно оценить степень кристалличности полимера. [c.37]

Рассмотрение экспериментальных данных о теплоемкости жидкого гелия, а так ке сверхпроводников [2], побудили Эренфеста [3] обобщить понятие фазового перехода и ввести классификацию для этих обобщенных превращений. [c.293]

Казалось бы, что на основании формы температурной аномалии теплоемкости или коэффициента теплового расширения переходы легко классифицировать. Однако положение осложняется тем, что имеется много аномальных изменений теплоемкости, близких по виду к Я-точ-кам, в которых теплоемкость постепенно возрастает до довольно острого максимума, но не претерпевает разрыва ни в одной точке [111]. Такие переходы классифицируют как размытые фазовые переходы первого рода, в которых степень кооперативности меньше, чем в гипотетических фазовых переходах первого рода. В связи с этим классификация переходов на основании формы аномального изменения теплоемкости не является однозначной. Это положение вполне подтверждается эмпирической классификацией переходов, встречающихся в органических соединениях [112]. [c.90]

Естествеп 1ым следствием подобной классификации фазовых переходов явилось бы открытие фазовых переходов третьего рода, для которых скачкообразные измепения должны претерпевать третьи производные от О при постоянстве р, а и Ср. Однако такие переходы до настоящего времени с достоверностью пе установлены. [c.131]

В заключение отметим, что, кроме рассмотренной в данном параграфе классификации фазовых переходов, существуют другие способы классификации, основанные на других принципах [15].Так, различают дисторсион-ные сегнетоэлектрические фазовые переходы и переходы типа упорядочения. Дисторсионные сегнетоэлектрические переходы подразделяются на ферродистораюнные (переходы с Л = 0) и антиферродисторсионные (к Ф 0) переходы, и т.д. [c.155]

Фазовые переходы с сохранением кристаллического класса. Как было отмечено выше, сам факт появления при фазовом переходе спонтанной макроскопической величины вне зависимости от ее физического содержания может служить основой для классификации фазовых переходов. Так бьшо введено понятие ферроик, обозначающее обширный класс кристаллит ческих веществ, в которых фазовый переход может сопровождаться возникновением спонтанных макроскопических переменных. Очевидно, что к противоположному классу неферроиков должны относиться все остальные вещества. [c.156]

Естественное стремление приблизить исследования к промышленной практике вольно или невольно привело к тому, что упор был сделан на разработке и расчетах технологических процессов, их аппаратурном оформлении. При этом меньшее внимание было уделено существу происходящих физико-химических явлений и, соответственно, были упущены возможности управления ими. Необходимо превратить проведение технологических процессов, основанных на протекании фазовых переходов в нефтяных системах, из искусства в науку. Действительно, фазовые переходы типа кипение-конденсация являются физико-химической сутью процессов выделения газа и газоконденсата из нефти при ее добыче и сепарации (или разделения) нефтяных фракций в процессах перегонки нефти и остатков а также выделения твердых углеводородов в процессе депарафииизации или охлаждения нефтяных топлив. Эти примеры можно продолжить. В табл. 1. представлена возможная классификация технологических процессов по типам фазовых переходов, происходящих в нефтяных системах. [c.178]

Существуют и некристаллические упорядоченные структуры. По причинам, которые изложены ниже, довольно бессмысленно их систематизировать, за исключением, разве что, глобул, которые вполне дискретны, но не обязательно обладают внутренним дальним порядком. Дело в том, что путаница, царящая в монографической и журнальной литературе по поводу надмолекулярных структур, особенно в некристаллизующихся полимерах, обусловлена пренебрежением принципами статистической физики и физической кинетики. Описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным, если наряду с морфологией не учитывается подвижность соответствующих структурных элементов . А введение подвижности ав томатически требует, при описании надмолекулярной организации в целом, не только описания пространственного распределения и -сил взаимосвязи структурных элементов, но и усреднения во времени (ср. стр. 45). При этом сразу выявляется третий признак классификации структур по их стабильности. Как известно, по отношению к так называемой денатурации все глобулярные белки принято подразделять на кинетически и термодинамически стабильные. ЭтОт же принцип должен реализоваться и по отношению к надмолекулярным уровням структурной организации полимеров. Все дискретные организованные структуры являются термодинамически стабильными отдельные организованные морфозы (типа сферолитов, например) могут обладать определенной — и регистрируемой, (см. гл. VII) — внутренней и внешней подвижностью, но ниже температуры фазового перехода они вполне устойчивы в отсутствие внешних силовых полей их время жизни т->оо. [c.47]

Возможности этой классификации выходят за пределы собственно массообменных процессов. В нижних строках таблицы обозначены процесс выпаривания, а также фазовый переход I рода для однокомпонентной системы (например, испарение). В принятой символике может быть представлен и трехфазный процесс, например кипение бинарной смеси двух несмеши-вающихся жидкостей (две жидкие фазы и одна паровая) 2(1-1- [c.739]

Кинетика структурообразования и многообразие образующихся при формовании вискозных волокон структур во многом зависит от состава осадительных ванн, вызывающих осаждение ксантоге-ната из раствора. В качестве осадительных ванн применяют растворы серной кислоты и ее солей, растворы сульфата аммония, бикарбоната натрия, фосфорнокислых солей, органических кислот и др. Делались неоднократные попытки дать классификацию ванн. Наибольшую известность получила классификация, предложенная Сиссоном [106], в основу которой положена последовательность протекания процессов коагуляции, разложения ксаитогената и вытягивания волокна. Как уже отмечалось, процесс разложения ксаитогената из-за его сравнительно медленного протекания не оказывает существенного влияния на структуру геля, поэтому эту классификацию нельзя признать удачной. Более логичная классификация может быть построена на основе признаков какого-либо одного процесса. Таким процессом является коагуляция, т. е. фазовый переход от раствора к гелю [4]. [c.212]

При повышении температуры кристаллического твердого вещества происходит увеличение амплитуды колебаний атомов в решетке. В результате этого кристаллическая решетка вещества становится неустойчивой и при более или менее постоянной температуре переходит в другую более устойчивую модификацию с поглощением некоторого количества тепла. Эта температура обычно называется температурой фазового перехода Tt, а тепло, поглощаемое при постоянном давлении, называется энтальпией фазового перехода А1И. В настоящее время не существует адекватной общей теории фазовых переходов, хотя различные типы фазовых переходов были обнаружены более чем для одной трети органических соединений, подробно изученных термическими методами. Так, Дэффет [319] приводит около 1200 органических соединений, у которых с помощью различных экспериментальных методов обнаружено явление полиморфизма. Полиморфные формы можно подразделить на два типа а) кристаллические структуры, обладающие различной упаковкой молекул в решетке, и б) структуры, обладающие различной конформацией и ориентацией молекул в узлах решетки. Молекулярный и макроскопический подходы к явлению полиморфизма органических соединений, а также классификация типов фазовых переходов были рассмотрены Вестрамом и Мак-Каллохом [1598]. [c.69]

В связи с трудностями классификации фазовых превращений на основе объяснения таких явлений при помощи как макроскопической (термодинамической), так и микроскопической теорий был предложен чисто феноменологический подход [392]. Вытекающая из него классификация по существу эквивалентна предложенной Яфри [309], но включает некоторые типы переходов, отчетливо им не выделенные. При анализе поведения примерно ста соединений, указанных в приложении, был сделан вывод, что феноменологически можно различать по крайней мере семь типов превращений в твердой фазе. Некоторые из этих типов уже получили в литературе название, но смысл, вкладываемый в термины, такие, как первый, порядок , изотермический , второй порядок , второго рода , ламбда и высший порядок , бывает различен. Поэтому описываемые ниже типы переходов обозначаются числами и (или) буквами, выбранными в какой-то степени мнемонически. [c.75]

Измерения теплоемкостей дают очень ценный материал для изучения фазовых переходов, а также критических и закритиче-ских явлений. Выше (гл. 12, 4) отмечено, что в области фазовых переходов наблюдается аномальное возрастание теплоемкости. Поскольку измерения теплоемкостей могут быть проведены с весьма высокой точностью, они могут быть использованы как один из наиболее чувствительных методов обнаружения фазовых переходов. Далее, при исследовании фазовых переходов часто бывает важно измерить величину скачка теплоемкости в точке перехода или вблизи критической точки, так как это дает возможность сопоставить экспериментальные результаты с теоретическими выводами. Кроме того, изучение формы кривой теплоемкость — температура в области переходов в твердой фазе может быть использовано для классификации переходов и выяснения их природы, поскольку [c.248]

В работе выведены и проанализированы общие уравнения для теплоейкосги, коэффициентов сжимаемости и термического расширения закрытых гетерогенных систем. Показано, что при изменении числа фаз в системе вое указанные величины изменяются скачком. Установлено, что о точ ш зрения классификации Эренфеста фазовые преврацения в закрытых системах (при общем числе фаз г п) удовлетворяют критериям фазовых переходов второго рода, еоли термодинамические функции относить ко всей систене в це-дон. [c.214]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология