химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

и т. д. Если число степеней свободы равно нулю, то систему называют нонвариантной.

Уравнение (XI, 8) после преобразования принимает вид:

f±k=n+2 (XI, 9)

Это и есть уравнение Гиббса, опубликованное им в 1876 г. и выражающее правило фаз, которое может быть сформулировано следующим образом: число степеней свободы равновесной термодинамической системы, на

которую из внешних факторов влияют только давление и температура, равно числу компонентов системы плюс два, минус число фаз.

Если условия существования системы определяются, кроме давления и температуры, еще каким-либо переменным фактором интенсивности, например электрическим потенциалом, то число независимых переменных возрастает на единицу и уравнение Гиббса принимает вид:

f + k = n + 3 (XI, 10)

Если же, наоборот, некоторые из параметров состояния системы поддерживаются постоянными, то число независимых переменных уменьшается. Так, при T^const имеем /+& =л-{-1, а при T^const и p=const уравнение (XI, 9) принимает вид:

Поскольку число степеней свободы может быть равно или нулю или целому положительному числу, постольку число фаз равновесной системы можно выразить одной из следующих формул в зависимости от выбранных условий: k^n; k^n+l; и т. д.

Уравнение Гиббса выведено при условии, что каждое из составляющих веществ может беспрепятственно переходить из одной фазы в другую. Поэтому оно неприложимо, например, к системам, состоящим из двух или большего числа растворов, разделенных полупроницаемыми перегородками.

ГЛАВА XII

ОДНОКОМПОНЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ

1. Общая характеристика однокомпонентных систем

В однокомпонентных системах отдельные фазы представляют собой одно и то же вещество в различных агрегатных состояниях. Если вещество может давать различные кристаллические модификации, то каждая из модификаций является особой фазой. Так, вода образует шесть различных модификаций льда, сера кристаллизуется в формах ромбической и моноклинической и т. д. Каждая из перечисленных модификаций является устойчивой в определенных интервалах температуры и давления.

Максимальное число фаз, возможное в равновесной однокомпонентной системе, можно найти с помощью правила фаз. Так

как по правилу фаз k^.n-\-2, а п=1, то т. е. k может равняться 1, 2, 3.

Таким образом, ни одно индивидуальное вещество не может образовать равновесную систему, состоящую более чем из трех фаз. Как будет показано ниже, этот вывод полностью подтверждается опытом.

В общем случае, как было указано выше (стр. 352), нам неизвестен вид уравнений состояния различных фаз как многокомпонентных, так и однокомпонентных систем. Исключением являются лишь уравнение Клапейрона—Менделеева, применимое, когда компоненты газообразной фазы подчиняются законам идеальных газов, и ряд более или менее удачно подобранных, но довольно сложных уравнений, описывающих состояние реальных газов и реальных индивидуальных жидкостей. Поэтому единственной возможностью найти зависимость между значениями переменных, определяющих состояние системы, остается метод непосредственных измерений температуры, давления и концентраций или объемов компонентов равновесных систем. Полученные данные используются для построения диаграмм состояния, которые представляют собой графическое выражение искомых закономерностей.

§ 2. Плоская диаграмма состояния

В случае однокомпонентной системы в уравнения состояния входят три переменные: например температура Т, давление р и концентрация с; или Ту 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 значения этих двух переменных по двум осям прямоугольной системы координат, получаем двумерную {плоскую) диаграмму (рис. XII, 1),

каждая точка на плоскости которой выражает условия (представляет сочетание температуры и давления), при которых находится система. Это позволяет разбить всю плоскую диаграмму на несколько областей, каждая из которых охватывает все возможные сочетания Тир, отвечающие равновесному существованию определенной фазы. Так, на рис. XII, 1 область Г отвечает условиям равновесного существования газообразной фазы, область Ж— жидкой фазы и областьТв—твердой фазы. Точки, отражающие состояние и условия существования системы, называются фигуративными точками.

Пограничные линии 0/(, Оа, Оо принадлежат обеим соприкасающимся областям, и каждая точка на этих линиях может отвечать как совместному существованию обеих фаз, так и наличию только одной из фаз. Необходимо помнить, что всякий фазовый переход при постоянных Тар сопровождается изменением энтальпии системы, а потому, например, в точке а жидкость и кристаллы сосуществуют лишь в том случае, если энтальпия системы выше энтальпии твердого состояния, но ниже энтальпии жидкого состояния, иными словами, когда фазовый переход еще не завершен. Если переход еще не начинался или уже завершен, то система представляет собою только одну фазу.

Совершенно по той же причи

страница 132
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кронштейн для одежды напольный купить
курсы менеджеров по продажам автозапчастей
автобус в аренду
курсы наращивания ногтей отзывы

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)