Давление метастабильное

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

При фазовых переходах второго рода непрерывно изменяются и первые производные от энергии Гиббса по температуре и давлению, т. е. энтропия и объем. Для фазового перехода второго рода невозможно существование метастабильных состояний, и каждая фаза может существовать только в определенной температурной области. Пр)имерами фазовых переходов второго рода являются переходы жидкого гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного в парамагнитное состояние, металла из обычного в сверхпроводящее состояние, переход порядок — беспорядок в сплавах типа -латуни и др. [c.326]

Ю. В. Аксельрод и дрЛ рекомендуют при кинетическом расчете моноэтанолами-новых абсорберов, работающих под давлением 15—30 атм, учитывать специфику механизма химических реакций при высоких степенях карбонизации и вычислять движущую силу с учетом не равновесного, а метастабильного давления СОг над раствором. Для определения его величины они исследовали температурную зависимость константы разложения карбамата в карбонизованных растворах. Показано, что время пребывания в промышленных абсорберах недостаточно для достижения равновесия в растворе, причем расчетные значения метастабильного давления более чем на порядок превышают равновесные значения. Доп. пер. [c.249]

Энантиотропные превращения одной модификации вещества в другую имеют место, если обе модификации (а и р на рис. 10, а) имеют при данном давлении температурные области стабильного существования, а температура их взаимного превращения Тпр лежит ниже температур плавления Т пл и Т"пл каждой из модификаций. Монотропные превращения происходят, если одна из модификаций (р на рис. 10, б) не имеет прн данном давлении области стабильного существования, а является во всем рассматриваемом диапазоне температур и давлений метастабильной (отсюда и невозможность самопроизвольного перехода стабильной, обладающей меньшей энергией Гнббса, формы в метастабильную с большей энергией Гиббса). При этом температура Гпр метастабильного перехода одной модификации в другую лежит выше температур плавления каждой из них (равновесной температуры плавления Т л и неравновесной температуры плавления Т"пл), т. е. плавление должно наступить раньше, чем переход модификаций друг в друга. [c.57]

Особо следует остановиться на неравновесных метастабильных фазах, к которым правило фаз неприменимо. В зависимости от температуры и давления одна и та же фаза вещества может обладать разной степенью устойчивости. Фаза, обладающая наибольшей устойчивостью и не претерпевающая превращения даже в присутствии других фаз того же вещества, называется стабильной (например, жидкая вода при атмосферном давлении и температуре от О до 100 С). Если та же фаза в другой области температур и давлений становится неустойчивой в присутствии другой фазы того же вещества, то она на- [c.324]

С. Гомогенная нуклеация. Образование пара из метастабильной жидкости или неустойчивого состояния равновесия начинают изучать обычно с уравнения, определяющего механическое равновесие сферических зародышей пара (радиусом г ) в жидкости при постоянных температуре Tg и давлении р [c.365]

Отметим также следующие важные методы измерения в послесвечении, измерения в электронных и ионных пучках, фотоэлектронная спектроскопия, измерения метастабильных атомов и молекул, электрохимические методы, методы скачка температуры и (или) давления, ультразвуковые методы, ЯМР, ЭПР. [c.20]

Из приведенных данных следует, что энергетические характеристики находятся в достаточно хорошем согласии с результатами эксперимента, величина же фактора сжимаемости при плотности 1 г/см не воспроизводится. Отрицательная величина давления, полученная при использовании потенциала SP , свидетельствует о том, что система при заданной плотности находится в метастабильном растянутом состоянии. То, что это состояние реализуется в течение всего расчета, обусловлено влиянием периодических граничных условий. [c.121]

Образование зародыша пара в жидкости, находящейся при температуре, большей, или при статическом давлении, меньшем, чем в условиях насыщения, соответствует отклонению от метастабильного равновесного состояния. Для описания этой ситуации используется термин гомогенная нуклеация. [c.364]

От известных процессов химического осаждения химическая сборка отличается тем, что позволяет получать твердые вещества не только периодического, но и регулярного непериодического строения. От кристаллизации этот процесс отличается тем, что позволяет осуществлять фазовое превращение, минуя высокие потенциальные барьеры, обусловленные зародышеобразованием и необходимостью разрыва особо прочных межатомных связей С — С, Si — О, В — N и т. п. Благодаря этому химическая сборка связана с термодинамическими условиями не обычного фазового перехода, а с условиями протекания химических реакций и потому осуществляется при сравнительно низких температурах и давлении. Часть избыточной энергии образования побочных продуктов конденсации (НС1, Н2О и др.) потребляется для химической сборки структурных единиц, часть аккумулируется твердым веществом в виде энергии связи, а часть рассеивается. Синтезируемое этим методом твердое вещество может иметь любую из бесчисленного множества структур, существующих при метастабильном состоянии вещества, и притом именно ту, которая необходима. [c.190]

На диаграмме показана пунктиром кривая 00, являющаяся продолжением кривой ОС. Она определяет давление насыщенного пара над переохлажденной водой (метастабильное равновесие, см. 83). Такое состояние неустойчиво, и переохлажденная вода всегда обладает большим давлением пара (и изобарным потенциалом), чем лед при той же температуре. [c.249]

С позиций термодинамики [17] кавитацию можно представить как фазовый переход на диаграмме (рис. 3.7) в системе координат (Т,Р). На рисунке показаны линии(Т) насыщенного пара и семейство кривых Pj (T), определяющее метастабильные состояния в жидкости. Переход из точки А(Т, Р) вдоль траекторий, параллельных координатной оси температур (в точку В, лежащую в области пара), называют кипением [17,18]. С понижением давления [Р<Р(р (Гц)] при Tq = onst жидкость также может перейти в парообразное состояние в точке С. Этот переход и называют кавитацией. Поскольку строгое выполнение условий Pq = = onst и To= onst в реальных системах не выполнимо, то и деление рассматриваемого фазового перехода первого рода на кипение и кавитацию очень условно. Реально траекторию процесса можно представить в виде перехода A- D. [c.58]

Кривые АО, ОС и ОВ относятся к метастабильным равновесиям. При давлении больше 1288 атм сера ромбическая превращается при нагревании в жидкую фазу, минуя фазу 5 ,, которая является устойчивой только в области АВС. [c.181]

Оказалось, что вода, которая при термической обработке под давлением становится весьма разбавленным раствором (материал сосуда), и водные растворы некоторых веществ после обработки при указанных условиях некоторое время находятся при нормальных условиях в метастабильном состоянии и характеризуются повышенной растворяющей способностью по отношению к различным соединениям они имеют меньшие значения pH, чем обычные вода и растворы. Вода и водные растворы, прошедшие предварительный нагрев при высоких давлениях и находящиеся в особенном метастабильном состоянии, получили название активированных. [c.66]

В области расклинивающего давления Пс>П>0 (или относительного давления пара р <р<р ) каждому значению давления отвечают две возможные толщины пленки, принадлежащие а- и Р-ветвям изотермы. Термодинамически вполне устойчивым состояниям смачивающих пленок соответствует а-ветвь изотермы. Верхняя Р-ветвь изотермы отвечает метастабильному состоянию равновесия пленок. Это следует из анализа зависимости (кривая 2а на рис. 1) избыточной свободной энергии Гиббса пленки [А/ к) = к 1 [c.287]

В некоторых случаях (переохлажденная жидкость пар, пересыщенный раствор пар и др.) имеются все внешние признаки равновесия фаз, но изобарный потенциал системы не имеет минимального абсолютного значения и поэтому способен уменьшаться далее. Равновесия в таких системах называются метастабильными. Например, вода, охлажденная ниже 0° С, может сохраняться жидкой неопределенно долгое время, причем давление пара воды при Т = onst будет постоянным. Но как только внести в переохлажденную воду малейший кристаллик льда ( затравку ), то начинается быстрая кристаллизация, температура поднимается до 0° С и через некоторое время устанавливается новое постоянное давление пара. Переход в состояние истинного равновесия сопровождается понижением изобарного потенциала. Система, которая сама по себе устойчива и становится неустойчивой только при соприкосновении с определенной фазой, называется метастабильной. Метастабильные равновесия возможны только в области определенных температур и давлений (метастабильная об- [c.156]

Пунктирная линия оё (см. рис. 8.1) характеризует метастабильное состояние переохлажденной воды. То, что эта кривая лежит выше линии ао, указывает на большие давления насыщенного пара над переохлажденной водой по сравнению с давлением насыщенного пара над льдом, а значит, и на более высокие значения химического потенциала. Переохлажденная вода малоустойчива и может самопроизвольно превращаться в лед. [c.151]

Давления р[ и рг являются го пара при температурах Из графика видно, что для Т < Ткр каждому давлению соответствуют три значения объема — молярный объем жидкости, Уз—молярный объем пара, Уг — молярный объем в состоянии, физически нереализуемом, так как точка Уг лежит на участке кривой, изображающем неосуществимые условия, при которых увеличение объема должно сопровождаться увеличением давления. Заштрихованная часть площади на рис. 14 охватывает область метастабильных и неустойчивых состояний системы. [c.46]

Опыты с кремнеземом при высоких давлениях п температурах привели к получению двух новых модификаций, которые сохраняются в метастабильном состоянии после снижения давления до атмосферного (необратимый переход). [c.155]

В зависимости от Рк могут реализоваться различные состояния и, соответственно, толщины смачивающих пленок. Так, при малом капиллярном давлении Рк — на рис. 1.6) в зависимости от степени гидрофильности подложки могут возникать либо толстые (порядка 100 нм) усто 1чивые пленки (изотерма /), либо также достаточно толстые, но метастабильные р-пленки (изотерма 2). При приближении капиллярного давления к критическому они могут прорываться, переходя в значительно более тонкие (около 10 нм) термодинамически устойчивые а-пленки, впервые исследованные в работе [46]. Наконец, при дальнейшем ухудшении смачивания (изотерма 5) находиться в равновесии с мениском могут только тонкие (/г 1 нм) а-пленки. В тонкопористых телах, где капиллярное давление велико (Р г — на рис. 1.6), метастабильное состояние водных пленок может не реализоваться. [c.17]

Линия моновариантных равновесий Ое, изображаюш,ая зависимость точки превращения от давления, называется кривой превращения. Как уже отмечалось, эта линия имеет много общего с линией плавления. Аналитически кривая превращения также описывается уравнением Клапейрона—Клаузиуса. Но между фазовыми процессами — плавлением и полиморфным превращением — имеется существенная разница, а именно обе полиморфные модификации можно получать в метастабильном состоянии, т. е. перегреть форму, устойчивую ниже точки превращения, и переохладить форму, устойчивую выше этой точки, в то время как твердое тело нельзя перегреть выше точки плавления. [c.273]

Инвариантное состояние для бензола устанавлиьаечси ирп 7 = 278,58 К, Р = 399 Па, а для воды —при Г = 273,0076 К, Р = =610 Па. При этом малейшее изменение давления насыщенного пара приводит к исчезновению одной из фаз. Повышение температуры при постоянном давлении до точки Тг приведет к исчезновению сразу двух фаз. Кривая ОД определяет давление насыщенного пара над переохлажденной жидкостью. Оно выше, чем над твердым телом. Это состояние жидкости термодинамически неустойчиво (метастабильно) и переохлажденная жидкость самопроизвольно может затвердеть. К этому состоянию (метастабильному) правило фаз неприменимо. [c.165]

Кривая ОС отражает переохлажденную жидкую серу, ЛО — перегретую 5р, ВО — перегретую серу моноклинную. Точка О определяется как тройная и она отражает метастабильное трехфазное равновесие 5р(перегр) = 5ж, переохл— 8газ, пересыщен относит, м. Следует отметить, что точка О определяет особое состояние системы. Так, при температуре Гз давление пара серы моноклинной 5м выше давления пара серы ромбической, Рм>Рр (точка 1 на кривой АО). Это состояние является метастабильным и система самопроизвольно переходит из серы моноклинной в серу ромбическую 5м- -5р. [c.177]

Рис. 1. Зависимость давления от объема для чистого вещества / — стабильная жидкость 2 — метастабильная жидкость . 3 — стабильная жидкость + пар 4 — метастабильныП пар 5 — ста бильный пар 6 — критическая точка

В интервале температур, соответствующих точкам А и О иа рис. 29, а, более устойчива а-модификация, так как давление пара на участке АО ниже, чем на участке ВО. В интервале температур между точками О и О4 более устойчивой является -модификация, которой соответствует кривая ВВ. Между точками О4 и С устойчивой является жидкая фаза (кривая СС ). Участки кривых, расположенные выше кривой ЛОО4С, соответствуют неустойчивым метастабильным равновесным состояниям (отрезки ВО, ОА, СО4, О В ). При повышении температуры выше более устойчивой будет -модификация и а-модификация переходит в -модификацию. При понижении температуры ниже д происходит обратный переход. [c.179]

Ртутные лампы среднего давления дают в спектре больщое число линий высокой интенсивности. Это можно объяснить заселением других уровней, отличных от 6 Pi (рис. 48). Находящиеся в этом состоянии атомы ртути частично возбуждаются в более высокие энергетические состояния при столкновениях и излучают из этих состояний, а частично дезактивируются в метастабильное состояние б Ро. С этого уровня они вновь или возбуждаются до состояния 63 1, или постепенно испускают свет длиной волны 265,4 нм. Доля энергии, превращающейся в ультрафиолетовый свет в лампах среднего давления, мало изменяется по сравнению с лампами из кого давления, однако количество ультрафиолетовой энерлии на единицу длины лампы в 50— [c.139]

Присутствие метастабильных ионов обнаруживается по небольшим диффузным пикам с нецелочисленньши значениями масс, интенсивность которых изменяется прямопропорционально давлению образца. Молекулярные ионы многих углеводородов способны диссоциировать с отрывом метильной 1 руппы и образованием метастабильных ионов. Например, бутан образует ложный ник с кажуш ейся массой [c.24]

Значение интсисивносчи акустического поля, необходимое для воздействия на среду, существенно чаииси от его исходного термодинамического состояния. Согласно Пригожину [11], для того чтобы перевести систему из состояния устойчивого термодинамического равновесия в новое стационарное состояние, требуется значительная энер ия внешнего воздействия. Если же система находится и состоянии, близком к термодинамической неустойчивости (метастабильном состоянии), то внешнее воздействие даже малой интенсивност и способно перевести ее в качественно новое состояние. Система приходит в состояние неустойчивости тогда, когда значение какого-либо характеристического параметра (например, давления, температуры) близко к кретическому. [c.9]

Для каждого твердого вещества мы можем установить как самое бедное энергией состояние Еман, так и самое богатое — макс (рис. 52). мин — это равновесное состояние вещества, которое почти достигается при выращивании его монокристаллов. Обратим внимание на то, что при увеличении размера твердого тела уровень его энергии несколько понижается от мин До Емин, что нам вполне понятно, так как мы знаем о существовании гиперболической зависимости величины удельной поверхности от размеров твердого тела (см. гл. X). макс — самое напряженное метастабильное состояние данного твердого вещества, которое может наблюдаться в данных условиях. Например при плавлении вещество находится в состоянии Ег, которое приближается к Еиакс, при некотором высоком давлении вещество находится в состоянии Ер, еще более близком макс. [c.157]

МПа и выше, хотя кварц плотнее тридимита (Ар = = 0,37 г/см ), и растворимость 3102 в водяном паре растет с давлением. Значит, газообразная Н2О является отрицательным катализатором для перехода тридпмит— кварц и влияет на равновесия кристобалит—3102(ж) и кварц (метастабильный) ЗЮ2(ж). [c.171]

Б. В. Дерягин с сотр. разработал термодинамическую теорию устойчивости свободных пленок. В соответствии с этой теорией длительное существование пленки объясняется высоким энергетическим барьером, отделяющим состояние относительно устойчивого, метастабильного, равновесия пленки от абсолютно устойчивых состояний системы после прорыва пленок. Одна из причин возникновения барьера — расклинивающее давление. Б. В. Дерягин и А. С. Титиев-ская экспериментально показали, что утончению пленок до толщины ниже равновесной для данного давления препятствует взаимодействие диффузных частей адсорбционных слоев пенообразователя. [c.194]

Предварительное изучение термодинамических свойств алмаза и графита показало, что при атмосферном давлении и при любых температурах графит является более устойчивой модификацией углерода, чем алмаз, который таким образом в обычных условиях представляет собой метастабильную форму углерода. Превращение алмаза в устойчивый графит не происходит из-за бесконечно малой скорости такого процесса (заторможенные реакции). При повышении температуры скорость перехода алмаза в графит увеличивается при 1500 °С в среде нейтрального газа или вакууме (в присутствии следов кислорода, который является катализатором процесса) начинается графитизация алмаза — темнеют ребра и углы кристалла. При 1900 °С переход алмаза в графит происходит почти мгновенно. Оказалось, что превращение алмаза в графит является экзотермической реакцией, правда, с небольшим тепловым эффектом. Энтальпия превращения АЯалмаз графит составляет 1381 Дж/моль. [c.125]

Некоторые полиморфные разновидности кремнезема SiOj. Диокспд кремния имеет множество полиформных модификаций уже при атмосферном давлении кварц, тридимит, кристобалит. Каждая модификация имеет еще а- и (3-форму. При комнатной температуре устойчивой модификацией является а-кварц. Остальные формы являются высокотемпературными и, таким образом, метастабильны в нормальных условиях. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология