Вариантность системы

I. Х ана зависимость составов жидкой фазы и находящегося с ней в равнс весии пара от температуры для двухкомпонентной жидкой системы А — В при постоянном давлении. Молярный состав жидкой фазы X и насыщенного пара у выражен в процентах вещества А. По иривед нным данным 1) постройте график зависимости состава пара ог состава жидкой фазы при постоянном давлении 2) постройте диаграмму кипения системы А — В 3) определите температуру кипения системы с молярным содержанием а% вещества А каков состав первого пузырька пара над этой системой при какой температуре закончится кипение системы каков состав последней капли жидкой фазы 4) определите сос1ав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, кипящей при температуре Tt 5) при помощи какого эксперимента можно установить состав жидкой бинарной системы, если она начинает кипеть при температуре Ti при наличии диаграммы кипения системы 6) какой компонент и в каком количестве может быть выделен из системы, состоящей из Ь кг вещества А и с кг вещества В 7) какого компонента и какое количество надо добавить к указанной в п. 6 смеси, чтобы получилась азеотропная система 8) какое количество вещества А будет в парах и в жидкой фазе, если 2 кг смеси с молярным содержанием а% вещества А нагреть до температуры 71 9) определите вариантность системы в азеотропной точке. [c.287]

Правило фаз было выведено Гиббсом в 1876 г. Приведенная выше формулировка его в настояш,ее время может быть заменена более расширенной. Двойка в соотношении (VIH, 2) является результатом принятого нами допущения, что из внешних факторов только два — температура и давление — могут влиять на состояние равновесия в Системе. Однако возможны системы, в которых на равновесие могут оказывать влияние и другие внешние факторы (электрические и магнитные поля, поле тяготения). В этих случаях в соотношение (VIH, 2) вместо двойки войдет соответственно иное число внешних факторов. С другой стороны, в некоторых системах изменения давления или (реже) изменения температуры практически не влияют на равновесие. Так, незначительные изменения давления (например, колебания атмосферного давления) не оказывают ощутимого влияния на свойства металлических сплавов. E таких случаях число степеней свободы соответственно уменьшается на единицу и определяется как условная вариантность системы Су л- [c.247]

Число фаз в системе может быть 1, 2, 3 и 4, а вариантность системы соответственно 3, 2, 1, 0. [c.130]

Число степеней свободы (вариантность системы) можно выразить как разность между общим числом переменных и числом уравнений [c.42]

При подходе к термодинамическому анализу гетерогенных равновесий возникает проблема, связанная с оценкой возможного числа равновесно сосуществующих фаз и числа параметров данной системы, которые можно изменять произвольно, не нарушая равновесия. Число параметров состояния, способных произвольно меняться без нарушения фазового равновесия, называется числом степеней свободы или вариантностью системы. [c.209]

Независимые термодинамические параметры фаз системы, находящейся в равновесии, изменение которых в определенных пределах не вызывает исчезновения одних и образования других фаз, называются термодинамическими степенями свободы (или вариантностью системы). По числу термодинамических степеней свободы (С) системы подразделяются на инвариантные (С = 0), моновариантные (С = 1), ди вариантные (С = 2) и т. д. [c.321]

При возможности установления между компонентами в каждой фазе химического равновесия, которое описывается Л независимыми реакциями, возникает еще / дополнительных условий, поскольку концентрации компонентов оказываются связанными друг с другом уравнениями химического равновесия. В этом случае вариантность системы равна [c.129]

Как следует из изложенного, вариантность [ определяет число степеней свободы системы без учета масс фаз. Если же в число переменных включают и массы фаз, то общее число независимых переменных определяет полную вариантность системы + [c.211]

Число независимых термодинамических степеней свободы равновесной термодинамической системы называется вариантностью системы (Nf). [c.128]

Существенно, что вариантность системы не изменяется при учете уравнений Гиббса—Дюгема, хотя, казалось бы, эти уравнения накладывают дополнительные условия на термодинамическую систему. Действительно, уравнения Гиббса—Дюгема являются следствием однородности функции Ф, и поэтому уравнение [c.150]

Для вычисления вариантности системы рассмотрим сначала многофазную многокомпонентную равновесную систему без химических реакций. Для полной характеристики этой системы необходимо указать количества всех компонентов во всех фазах, что означает задание КФ параметров. Кроме этого необходимо также задать значения температуры и давления (еще два параметра). Если система находится в поле, например магнитном или электрическом, то необходимо добавить еще и параметры, описывающие намагниченность или поляризацию. Однако последние случаи на практике встречаются довольно редко. Поэтому далее будем полагать, что для описания многофазной и многокомпонентной системы необходимо задать КФ + 2 параметров. Далеко не все эти параметры линейно независимы. Действительно, задание всех этих параметров позволяет определить, например полное число молей вещества в каждой фазе [c.128]

Влияет ли на вариантность системы отсутствие какого-либо из компонентов в некоторых фазах [c.138]

Независимые параметры равновесной системы, которые можно менять в известных пределах, не изменяя числа и природы фаз в системе, называются степенями свободы. Под числом степеней свободы понимают наименьшее количество независимых переменных, которое необходимо для определения состояния системы. Число степеней свободы обусловливает вариантность системы. Система будет одновариантна или двухвариантна, если в ней можно менять соответственно один или два независимых параметра без изменения числа фаз в системе. Если система не имеет ни одной степени свободы, она будет инвариантна или нонвариантна. [c.46]

Как и ранее, в качестве основных параметров гетерогенного равновеспя примем температуру, давление и концентрацию в различных фазах. Отметим сразу же, что среди указанных параметров состояния главную роль мы отводим температуре и концентрации, так как будем рассматривать в дальнейшем системы, образованные конденсированными фазами, для которых роль давления сравнительно невелика. Поэтому вариантность системь , определяемая при помощи правила фаз, в этих случаях снижена на единицу. Зная зависимость между параметрами состояния, можно не только определить состояние равновесия гетерогенной системы, но и предсказать характер фазовых превращений при изменении температуры, давления и концентрации в определенном направлении. [c.254]

Применим правило фаз к такой тройной системе и, учитывая, что для свойств сплавов в.дияние обычных колебаний давления ничтожно мало, воспользуемся в соответствии с этим уравнением Сусл = Х —Ф-И и определим условную вариантность системы. [c.350]

Число степеней свободы характеризует вариантность системы, т. е. число независимых переменных (давление, температура и концентрация компонентов), которые можно произвольно изменять в некоторых пределах так, что число равновесных фаз в системе остается неизменным. [c.188]

Число степеней свободы лрои.есса ректификации (вариантность системы) будет равна [c.28]

Формула правила фаз С=К — Ф + 2 имеет и другие ограничения. Цифра 2 в этой формуле отражает существование двух внешних факторов (температуры и давления), влияющих на состояние системы. Однако число внешних факторов может увеличиться, если добавятся, например, электрические или магнитные воздействия. Цифру 2 в формуле правила фаз тогда следует заменить на число внешних факторов, которые влияют на рассматриваемую систему. Наоборот, свойства конденсированных систем практически не зависят от давления. Тогда число внешних параметров уменьшается на единицу, а по правилу фаз определяется так называемая условная вариантность системы [c.146]

Левая часть неравенства (IX.54) содержит в качестве слагаемых произведения точных приращений сопряженных термодинамических параметров (Г и 5, р и V, ц и Л(), всего ( + 2) слагаемых. Согласно правилу фаз, -компонентная фаза имеет ( -Ь1) степеней свободы. Однако в рассматриваемом случае в число переменных входят не только концентрации, но и масса фазы, т. е. учитывается полная вариантность системы. Следовательно, в рассматриваемом неравенстве (IX.54) можно полагать равными нулю приращения не более чем ( +1) параметров. [c.216]

Выражение (XI.52) является дополнительным условием, снижающим вариантность системы в данной точке на единицу. Поэтому в точке максимума или минимума для изобарического сечения системы равновесие должно быть нонвариантным, и сплавы, отвечающие составу экстремальных точек на рис. 51, ведут себя как однокомпонентные системы. [c.279]

Термодинамической степенью свободы (вариантностью) системы называется число параметров, которые можно независимо менять, не меняя при этом числа и вида фаз данной системы. [c.144]

При закреш1ен№1х отборах прс дуктов разделении истинная вариантность системы [c.50]

Фигуративная точка, находящаяся в однофазной области, например в области пара, может быть перемещена на некоторое расстояние, оставаясь в пределах этой же области, причем вертикальные и горизонтальные перемещения произвольны и независимы друг от друга. Это означает, что давление и температура могут независимо изменяться с сохранением неизменного фазового состояния системы. Следовательно, вариантность системы равна двум, что следует также из уравнения (8.2) С=1 —1 + + 2=2. [c.151]

Термин числостепеней свободы системы часто заменяют кратким термином вариантность- системы. Так, системы, число степеней свободы которых равно единице, называют моновариант-ными одновариантными)-, системы с двумя степенями свободы— бивариантными (двухвариантными) и т. д. Если число степеней свободы равно нулю, то систему называют нонвариантной. [c.353]

Важным понятием является число степеней свободы, или вариантность системы. Под этими терминами понимается число интенсивных термодинамических параметров состояния, которые можно изменять независимо друг от друга, не изменяя природы и числа фаз, находящихся в равновесии. Число степеней свободы можно также определить как число интенсивных параметров состояния, которое необходимо задать, чтобы полностью определить состояние системы. [c.153]

Задание. Подумайте над тем, какова должна быть кривая охлаждения изоморфной смеси произвольного состава. Учтите, что при кристаллизации не может быть раздельного выпадЁния кристаллов отдельных компонентов. Каждый выпадающий кристалл содержит оба компонента. Учтите, что температурная остановка при охлаждении смеси, а следовательно, и горизонтальная площадка иа кривой охлаждения могут быть лишь при нулевой вариантности системы. Нарисуйте кривую охлаждения и диаграмму плавкости системы изоморфных веществ. Отметьте на диаграмме кривые ликвидуса и солидуса, а также области различного фазового состояния системы. [c.159]

Химика в подавляющем большинстве случаев интересуют объекты, для которых п = 2, так как он редко имеет дело с системами, подвергающимися действию электрического, магнитного и других полей. Относительно чаще он сталкивается с системами, обладающими сильно развитой поверхностью (пленки), когда нельзя пренебречь поверхностным натяжением (т. е. поверхностной энергией по сравнению с заключенной в объеме). Для конденсированных систем л — 1, так как для них практически можно пренебречь влиянием давления (исключая область очень высоких давлений) в этом случае правильнее говорить об условной вариантности системы. [c.126]

Для системы в целом число таких уравнений, связывающих 2 +кг интенсивных параметра, равно г+ г— )к. Следовательно, в случае й-комлонентной г-фазной системы число независимых интенсивных переменных (т. е. вариантность системы или число ее степеней свободы) / равно =2+кг—[г+ г— )к], или [c.209]

В некоторых случаях (например, при равенстве концентраций ка-кого-либо компонента в двух фазах) возникают условия, нозво ляющие составить дополнительные уравнения для характеристики системы. Появление этих дополнительных уравнений, связывающих параметры системы, вызывает уменьшение вариантности системы на столько единиц, на сколько увеличилось число уравнений, характеризующих систему. [c.211]

Влияют ли вещества, не участвующие в реакции, на вариантность системы Рассмотреть случай равновесного проведения реакции a O СаО С02- [c.138]

Число степеней свободы f системы, или, иначе, вариантность системы, — это число независимых термодинамических параметров (давление, температура, напряженности магнитного и электрического полей и др.), описывающих состояние системы, которые можно произвольно менять в некоторых пределах без изменения числа фаз. Например, в системе, состоящей из жидкой воды и водяного пара при определенных р и Т, две фазы. Можно произвольно измершть температуру Т, при этом изменится р, произойдет некоторое перераспределение вещества менсду фазами, но число фаз (две ) не изменится. Системы, у которых число степеней равно нулю, единице, двум, трем и т. д., называются соответственно безвариантными (нонвариантными), одновариантными (моновариантными), двувариантными (бива-риантными), тривариантными и т. д. [c.108]

В 1876 г. американский физико-химик Дж. У. Гиббс установил простой закон, который служит средством классификации всех систем, находящихся в состоянии истинного равновесия. Этот общий закон, являющийся следствием второго начала термодинамики, называется правилом фаз Гиббса. Для его понимания необходимо рассмотреть понятие степени свободы. Степени свободы — это независимые термодинамические параметры фаз системы (температура Т, давление р, концентрация t), находящихся в равновесии, изменение которых в определенных пределах не вызывает исчезновения одних и образования других фаз. Их число, называемое вариантностью системы, будем обозначать через /. В зависимости от числа степеней свободы различают инвариантную систему (/ = 0), моновариантную (f = 1), дивариантную (/ = 2) и т. д. Инвариантные системы могут существовать лишь при единственном сочетании р, Т и . У моновариант-ных систем можно произвольно изменять (в определенных пределах) только один параметр, не нарушая равновесия в системе (каждому значению переменного параметра отвечают строго определенные значения остальных). У дивариантных систем можно менять независимо друг от друга два параметра и т. д. [c.125]

Задание. Продумайте, как происходит кристаллизация смеси, соответствующей этой диаграмме, перерисуйте диаграмму в тетрадь и постройте кривую охлаждения смеси /. Учтите, что вид отдельных участков кривой охлаждения должен соответствовать вариантности системы. При достижении перитектической температуры существует равновесие трех фаз — жидкости и двух кристаллических, следовательно, y = 2—3 + 1=0. [c.163]

Химический энциклопедический словарь (1983) -- [ c.60 ]

Руководство по физической химии (1988) -- [ c.144 ]

Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений (1988) -- [ c.195 , c.204 , c.205 , c.219 , c.251 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.608 ]

Основы физико-химического анализа (1976) -- [ c.21 ]

Краткий курс физической химии Изд5 (1978) -- [ c.243 ]

Современная аналитическая химия (1977) -- [ c.495 ]

Учебник физической химии (1952) -- [ c.183 ]

Технология минеральных удобрений и солей (1956) -- [ c.52 ]

Курс физической химии Том 1 Издание 2 (1969) -- [ c.335 ]

Курс физической химии Том 1 Издание 2 (копия) (1970) -- [ c.335 ]

Физико-химический анализ гомогенных и гетерогенных систем (1978) -- [ c.194 ]

Физическая и коллоидная химия Издание 3 1963 (1963) -- [ c.179 ]

Физическая химия и химия кремния Издание 3 (1962) -- [ c.253 ]

Теоретические основы общей химии (1978) -- [ c.93 ]

Учебник физической химии (0) -- [ c.193 ]

Курс физической химии Издание 3 (1975) -- [ c.329 ]

Практикум по физической химии Изд 4 (1975) -- [ c.158 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология