Системы однокомпонентные моновариантные

По классификации систем их принято разделять по числу фаз (однофазные, двухфазные и т. д.), по числу компонентов системы (однокомпонентные, двухкомпонентные и т. д.) и числу степеней свободы (инвариантные, моновариантные, дивариантные и т. д.). [c.106]

При V = 1 система называется моновариантной, или уни-вариантной-, в такой системе число фаз па единицу превышает число компонентов. Таким образом, однокомпонентная система будет моновариантной при двух фазах, двухкомпонентная — при трех фазах и т. д. [c.336]

Обобщив сказанное, заключаем в однокомпонентных моновариантных системах с постоянными составами фаз переменными интенсивными признаками, определяющими равновесие, являются только давление и температура, один из этих признаков может рассматриваться в качестве независимой переменной, другой — как функция этой переменной. В моновариантных системах с переменными составами фаз переменными признаками являются весовые доли компонентов в фазах с изменяющимися составами, давление и температура, одна какая-либо из этих величин может быть принята за независимую переменную, все остальные будут функциями этой последней. [c.337]

Однокомпонентные системы будут моновариантными при наличии одной из следующих пар, находящихся в равновесии фаз 1) жидкость — пар 2) твердая фаза — пар 3) жидкость — твердая фаза 4) две различные твердые фазы (две модификации). [c.13]

Однако если газообразная фаза получается исключительно за счет испарения цианистого аммония, т. е. когда испарение его производится в пространство, не содержащее ни аммиака, ни цианистого водорода, то система является моновариантной каждой температуре отвечает вполне определенное давление газовой фазы, и это давление не может быть изменено без того, чтобы одна из фаз не исчезла система ведет себя, следовательно, как однокомпонентная. Необходимо обратить внимание на то, что состав двух фаз в этом последнем случае тождествен. В других аналогичных случаях состав двух фаз также всегда оказывается тождественным. Ван-дер-Ваальс разъяснил это недоразумение, показав, что если состав двух фаз тождествен, то система всегда ведет себя как однокомпонентная. В самом деле, в этом случае число переменных остается прежним 2 к — 1)ф, а число уравнений увеличивается, так как к прежним уравнениям (11.27) следует приписать уравнения, выражающие тождество составов двух фаз. Пусть, например, первая и вторая фазы будут тождественными по составу тогда можно написать еще следующие уравнения [c.24]

В зависимости от числа степеней свободы (вариантности) принято различать системы нонвариантные (/ = 0), моновариантные (/=1), дивариантные (/=2) и поливариантные (/ 3). Согласно равенству (IX.34) максимальное число сосуществующих фаз наблюдается в нонвариантных системах и равно й + 2. Так, в случае однокомпонентных систем максимальное число сосуществующих фаз равно трем, а в случае бинарных систем — четырем. В нонвариантных системах невозможны никакие изменения состояния системы без уменьшения числа фаз. [c.210]

На основе величин, входящих в уравнение (П1.35), предполагают различную классификацию систем. По числу фаз их подразделяют на однофазные и многофазные (двухфазные, трехфазные и т. д.) по числу независимых компонентов — на однокомпонентные и многокомпонентные (двухкомпонентные, трехкомпонентные и т. д.). Число степеней свободы определяет вариантность системы. Системы делят на нонвариантные, или безвариантные (С = 0) моновариантные, или одновариантные (С=1), и поливариантные, или многовариантные — дивариантные (С=2) тривариантные (С = 3) и т. д. [c.163]

При / = 0 систему называют инвариантной или нон-вариантной, при /= 1 — моновариантной, при / = 2 —ди-вариантной и т. д. Нонвариантная система не имеет термодинамических степеней свободы — в ней нельзя менять ни один из параметров. Например, в тройной точке любого вещества существует равновесие между твердой, жидкой и газообразной фазами. Это трехфазовая однокомпонентная система и в соответствии с (11.63) число степеней свободы в этой системе равно (=].—3 + -1-2=0. Это означает, что все три фазы могут существовать только при одном значении температуры и давления и изменение любого из этих параметров вызовет уменьшение числа фаз. [c.47]

При классификации систем принято разделять их по числу фаз на однофазные, двухфазные, трехфазные и т. д., по числу независимых компонентов системы — на однокомпонентные, двухкомпонентные или двойные, трехкомпонентные или тройные, и т. д., число же степеней свободы определяется как вариантность системы. По этому признаку— числу степеней свободы — системы разделяются соответственно на инвариантные или безвариантные (при С = 0), моновариантные или одновариантные (при С=1), дивариантные или двухвариантные (при С = 2), тривариантные или трехвариантные (при С = 3) и т. д. Поливариантными или многовариантными называются системы с большим числом степеней свободы. [c.329]

В соответствии с правилом фаз двухфазные равновесия для однокомпонентной системы являются моновариантными, а трехфазные равновесия— нонвариантными. Последние характеризуются на диаграмме состояния так называемой тройной точкой а, которую можно определить как температуру плавления данного индивидуального вещества под давлением собственного насыщенного пара. [c.265]

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]

Отсюда следует, что в однокомпонентной системе число фаз, находящихся в равновесии, не может быть больше трех. Однако это не означает, что данная однокомпонентная система может образовать лишь три фазы. Так, например, вода помимо обычного образует так называемые горячие льды, существующие при высоких давлениях. Речь идет лишь о том, что одновременно не могут сосуществовать более трех равновесных фаз. В зависимости от числа фаз, находящихся в равновесии, однокомпонентные системы могут быть дивариант-ными (Ф = 1, С = 2), моновариантными (Ф = 2, С = 1) и инвариантными (Ф = 3, С = 0). [c.324]

Любая фигуративная точка, лежащая внутри этих областей, изображает состояние однофазной дивариантной системы (С =3—1 =2.) Следовательно, в однокомпонентной однофазной системе в пределах соответствующей области можно одновременно произвольно изменять два параметра состояния — температуру и давление — без исчезновения существующей или появления новой фазы. Фигуративные точки, лежащие на линиях аО, ЬО и кО, изображают состояния равновесной двухфазной моновариантной системы (С =3—2 =1). ЛАоновариантные кривые аналитически заданы уравнением Клапейрона — Клаузиуса в форме (105.8), (105.11). Кривая аО (линия возгонки) соответствует равновесию СОг(т) С02(г), кривая ЬО (линия плавления) — СОг(т) СОг(ж), линия кО (линия испарения) — СО. (ж) СОг(г). В однокомпонентной двухфазной системе произ- [c.332]

Гетерогенное равновесие, при котором сосуществуют т+1 фаз, имеет, согласно (29.3), одну степень свободы и называется поэтому моновариантным равновесием. Наиболее простым примером является двухфазовое равновесие однокомпонентной системы, которое схематически представлено на рис. 18. [c.151]

Рис. 41. Поверхности изобарно-изо-термического потенциала однокомпонентной системы а —равновесие твердой и жидкой фаз 6 — возможные моновариантные равновесия в однокомпонентной системе и трехфазное нонвариантное равновесие

Анализируя уравнения (Х1.38) —(Х1.40), можно сделать конкретные выводы о ходе соответствующих кривых моновариантного равновесия на диаграмме состояния однокомпонентной системы. [c.270]

Полиморфные превращения. Число равновесий в однокомпонентной системе увеличивается, если данное вещество способно существовать в различных кристаллических формах (модификациях). Явление полиморфизма распространено как среди неорганических, так и оргаиических веществ. Кристаллы полиморфных модификаций вещества отличаются физическими свойствами, поэтому каждая модификация представляет собой отдельную твердую фазу. Согласно (Х.Ю) две полиморфные модификации могут существовать в равновесии только с паром или с жидкостью, по не обе вместе. Поэтому на диаграмме состояния вещества появляются две новые тройные точки модификация 1 — модификация 2 — пар и модификация 1 — модификация 2 — жидкость. Кроме того, имеются дополнительные кривые для двухфазных моновариантных равновесий с участием фаз / и 2. [c.164]

На рис. 5.3 изображена диаграмма состояния однокомпонентной системы типа серы, характерная для большинства веществ. В этом случае кривая моновариантного равновесия жидкость — твердое тело приближается к оси давлений по мере. .. давления, т. е. при уменьшении давления температура плавления. ... [c.258]

В соответствии с правилом фаз в условиях моновариантного равновесия в однокомпонентной системе могут сосуществовать лишь две фазы. При постоянных температуре и давлении переход вещества из одной фазы в другую обратим. В состоянии фазового равновесия следует полагать [c.24]

Мы рассмотрим диаграмму состояния однокомпонентной системы для нескольких твердых модификаций на примере диаграммы состояния серы. У серы имеются две твердые модификации ромбическая и моноклиническая. Диаграмма состояния серы имеет вид, показанный на рис. 50. Область выше DABE — однофазная область ромбической твердой серы АБС — однофазная область моноклинической серы. Область выше ЕВСК — однофазная область жидкой серы ниже DA K — однофазная область парообразной серы. Линии С/С — моновариантная, двухфазная система жидкость —пар АС — сера моноклиническая— пар DA — сера ромбическая — пар ВС — жидкость — сера моноклиническая (зависимость температуры плавления моноклинической серы от давления) Sf — жидкость — сера ромбическая (зависимость температуры плавления ромбической серы от давления). Наконец, линия АВ — двухфазная, моновариантная система равновесия двух твердых фаз сера ромбическая и сера моноклиническая (зависимость температуры перехода серы ромбической в серу моноклиническую от давления). [c.119]

Поля диаграммы состояния, отвечающие областям существования льда, воды и пара, которые ограничены соответствующими линиями двухфазных равновесий, представляют собой двумерные геометрические комплексы (имеют две степени свободы). В пределах этих полей можно произвольно менять оба параметра (и температуру, и давление), а система при этом будет оставаться однофазной. Итак, тройная точка, в которой сосуществуют в однокомпонентной системе три фазы, представляет равновесие с нулевой степенью свободы, или нонвариантное равновесие. Аналогично двух- и однофазные состояния, отвечающие линиям и полям диаграммы, принадлежат равновесиям с одной или двумя степенями свободы или представляют моновариантные или дивариантные (бивариантные) равновесия. [c.193]

Критические состояния ранее были показаны на рис. 1.2 и 1.3. Уже по диаграммам можно видеть, что критическое состояние соответствует слиянию областей стабильного, метастабильного и лабильного равновесий. В критической фазе сходятся обе границы устойчивости — граница устойчивости относительно непрерывных изменений (спинодаль) и граница устойчивости относительно образования новых фаз макроскопических размеров (бинодаль). Соответственно, при подсчете числа степеней свободы по правилу фаз критическую фазу следует считать троекратно. Тогда, и это в согласии с опытом, критическое состояние в однокомпонентной системе является нонвариантным (критическая точка), в двухкомпонентной системе — моновариантным. Вообще, я-компонентная критическая фаза способна к п — 1 независимым изменениям, совместимым с критическим состоянием. [c.21]

Зависимость между числом компонентов (/С) системы, числом фаз (Р) и числом ее степеней свободы (Р) устанавливается правилом фаз Р = К — Я + 2. Правило фаз указывает, какое число параметров можно изменять без нарушения равновесия системы. Так, например, в случае однокомпонентной трехфазной системы (лед—вода—водяной пар) /С = 1 и Я = 3, поэтому Р = О, т. е. система не имеет степеней свободы, она инвариантна ее существование возможно только при давлении 0,5 кПа и температуре 0,0076 °С. Если удалить из данной системы лед, то оставшаяся двухфазная система (/С = 1, Р = 2) будет иметь одну степень свободы (/ = 1), она моновариантна, т. е. допускает без нарушения равновесия изменять либо давление, либо температуру. При этом каждой заданной температуре однозначно соответствует одно определенное давление. [c.424]

F, рис. 41), которые разделяют все поле диаграммы на области стабильного существования отдельных фаз (обозначения этих фаз указываются в соответствующих областях диаграммы). Ниже кривой AB D находится область газообразной фазы (пара), область АВЕ является областью равновесного существования модификации /Сь область EB F—модификации /Са и область F D —жидкой фазы (расплава). Все эти области являются однофазными и согласно правилу фаз для однокомпонентных систем дивариантны, т. е. в границах этих областей можно произвольно менять два параметра (температуру и давление), не нарушая равновесие в системе, т. е. не изменяя число и состав фаз. Вдоль линий упругости пара АВ, ВС, D, ВЕ и F, разделяющих области существования отдельных фаз, в равновесии находятся соответственно по две фазы твердая фаза Ki—пар (АВ), твердая фаза /Са — пар (ВС), жидкость — пар ( D), твердая фаза К —твердая фаза /Са (ВЕ) и твердая фаза /Са — жидкость ( F). Точкам этих линий соответствует моновариантное состояние системы, т. е. можно изменять произвольно без нарушения равновесия только какой-либо один параметр системы, например температуру, при этом второй зависимый параметр системы (давление) в соответствии с изменением температуры будет принимать строго определенное значение. Фигуративная точка, выражающая состояние системы, будет перемещаться при этом вдоль линий упругости пара. [c.204]

Эта формула устанавливает зависимость удельной скрытой теплоты обратимого изобарно-изотермического перехода единицы массы из одной фазы в другую от удельных объемов фаз и производной функции р = p t) однокомпонентной двухфазной системы. Дальше мы увидим (гл. 16), что формула Клапейрона применима ко всем моновариантным системам, независимо от числа фаз. [c.213]

Азеотропному состоянию соответствует изотерма сс"сс (см. рис. 108), средний участок которой прямолинеен и параллелен оси ОУ, как в унарных системах жидкость — пар. Мы имеем право сказать, что бинарная двухфазная система, вообще бивариантная, становится в азеотропном состоянии моновариантной и по правилу фаз однокомпонентной. [c.418]

На диаграмме состояния однокомпонентной системы (рис. III. 1) нонвариантному равновесию отвечает вполне определенная точка А, так называемая тройная точка (подробнее о них см. III.6). Моновариантным равновесиям отвечают линии АВ, АС, AD, так как любая точка линии определяется на плоской диаграмме лишь одной координатой. Наконец, дивариантпым равновесиям отвечают определенные участки плоскости — так называемые поля той или иной фазы (например, поле жидкости — AD, поле пара — ВАС). Таким образом, на диаграмме состояния каждой фазе отвечает определенный геометрический образ — участок плоскости — поле линии отвечают двум [c.29]

В практике технологических расчетов с однокомпонентными системами чаще всего приходится сталкиваться в их двухфазовом состоянии (/=2) и особенно в состоянии равновесия жидкой и парообразной фаз. Из уравнения (119а) следует, что подобные системы имеют одну степень свободы они называются моновариантными. Ограничение свободы выбора для определенного состояния подобных систем только одного параметра влечет за собой зависимость от него второго параметра. Это значит, что любая жидкость при определенной температуре имеет вполне определенное давление насыщенных паров и, наоборот, каждой температуре жидкости соответствует вполне определенное давление ее паров. [c.305]

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]

Строение диаграммы состояния однокомпонентной системы удобно рассмотреть на конкретном примере (рис. 58). Основными элементами диаграммы состояния однокомпонентной системы служат линии моновариантных равновесий АО, ОС и ОБ, изображающие графически зависимость упругости пара над твердой, жидкой фазой и смесью твердой и жидкой фаз соответственно в зависимости от температуры. Моновариантные кривые разбивают диаграмму состояния на поля, а при пересечении друг с другом дают тройную точку О. [c.197]

Двухфазным равновесиям на диаграмме состояния однокомпонентной системы отвечают линии моновариантных равновесий АО — сосуществованию твердого состояния и пара, ОС — жидкости и пара, а ОВ — твердого вещества и жидкости. На линиях моновариантных равновесий произвольно в некоторых пределах без изменения числа и природы фаз может изменяться только один параметр температура или давление. Система на линиях моновариантных равновесий обладает моновариантным состоянием, т. е. имеет одну степень свободы. [c.198]

Трехфазному равновесию на диаграмме состояния однокомпонентной системы отвечает точка пересечения трех кривых моновариантных равновесий О. В этой точке однокомпонентная система не имеет степеней свободы и находится в состоянии безвариант-ного равновесия. [c.198]

Диаграмма состояния однокомпонентной системы типа воды (см. рис. 58) отличается тем, что повышение давления сдвигает равновесие жидкой и твердой фаз (кривая ОВ) в сторону низких температур. Это вызвано тем, что плотности твердых фаз в системах типа воды бывают меньше плотности жидких фаз, находящихся с ними в равновесии. Моновариантные кривые жидкость — твердая фаза на диаграммах типа воды имеют угол наклона к оси ОХ более 90°. [c.200]

Если в однокомпонентной системе существует несколько полиморфных модификаций вещества, то на диаграмме состояния имеются поля кристаллизации этих модификаций, соответствующие кривые моновариантных равновесий и тройные точки. Сера, например, в твердом виде существует в двух полиморфных модификациях ромбической и моноклинной. На диаграмме состояния серы (рис. 60) имеются поля, соответствующие этим фазам. Линия АВ, разделяющая эти поля, является кривой полиморфного превращения ромбической серы в моноклинную и наоборот. Тройная точка [c.200]

Как пример можно рассмотреть диаграмму для однокомпонентной системы, фиг. 2. В качестве факторов равновесия, определяющих состояние системы, возьмем ее массу, температуру и давление, причем последние даются внешними условиями. При произвольных (т. е. случайных, см. стр. 21) внешних условиях состояние такой системы будет однофазовым и вполне определенным. При непрерывном изменении внешних условий, например при повышении температуры, могут осуществиться комбинации температуры и давления, соответствующие моновариантным линиям фиг. 2, когда становятся устойчивыми две фазы одновременно. При двухфазовом состоянии внешние условия уже не будут полностью определять состояние системы, так как соотношение масс двух фаз в ней будет зависеть от дополнительных экстенсивных параметров — общего объема или теплосодержания, при данных переходных температуре и давлении. Только в таких переходных состояниях в системе при постоянных температуре и давлении смогут совершаться обратимые процессы, например—кипения или замерзания жидкости с обратимым поглощением тепла и изменением объема. [c.25]

Из природных минеральных реакций, зависящих от Т и р, только совершенно незначительная часть может быть отнесена к реакциям в закрытой системе. Сюда прежде всего относятся р .акции превращения полиморфных модификаций, т. е. однокомпонентные реакции. Среди этих реакций могут быть указаны только единичные случаи нонвариантных равновесий по три минерала, например — андалузит-дистен-силлиманит, или нонвариантные равновесия разных модификаций льда. В основном мы встречаемся с моновариантными равновесиями каких-либо двух модификаций вещества. Некоторые природные полиморфные превращения, по-видимому, мопотропиы,. т. е. одна из форм метастабильпа (арагонит, вюртцит, марказит и др.). Помимо полиморфных превращений, известны лишь единичные природные моновариантные реакции, в которых принимают участие только кристаллические минералы, например реакция жадеит + кварц = альбит. Свойства диаграмм Т — р для таких реакций в закрытых системах вытекают из. уравнения Клаузиуса — Клапейрона и хорошо освещены в учебниках физической химии здесь нам нет надобности на них останавливаться. [c.152]

Систему, где Ф — 2, назовем дивариантной если Ф= 1, то система моновариантна, при Ф = О система нонвариантиа. Лед — пар — вода есть, таким образом, нонвариантная система она существует только при + 0,0075° С и давлении водяного пара 4,6 мм рт. ст. Другой однокомпонентной системой является, например, система, состоящая из кварца SiOj. Это вещество существует в виде различных кристаллических форм, отличающихся друг от друга строением решетки и плотностью (табл. УП—1). [c.272]

Однокомпонентные системы. Если система состоит из одного компонента, то согласно правилу фаз при наличии одной фазы она бивариантна, для двух фаз — моновариантна и для трех фаз — нонва-риантна. Независимыми переменными являются температура и давление. [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология