химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

не в точке О, где сходятся все три пограничные линии, возможно равновесное сосуществование как одновременно всех трех фаз, так и сосуществование любых двух фаз и наличие только одной из фаз.

Таким образом, плоская диаграмма состояния одно компонентной системы позволяет определить возможное число и характер фаз при выбранных условиях. Но плоская диаграмма никак не отражает объем системы, а следовательно, и изменения объемов при переходе от одной фазы к другой. Эти изменения могут быть очень значительными, например при переходе жидкости или кристаллов в пар.

§ 3. Объемная диаграмма состояния

Чтобы изобразить графически соотношения между значениями Г, р, V, необходимо использовать систему координат из трех взаимно перпендикулярных осей, каждая из которых отвечает значениям одной переменной. Любое состояние однокомпонентной системы, отвечающее той или иной совокупности величин Т, р, V, изображается в такой системе координат одной точкой. Совокупность таких экспериментально полученных точек дает диаграмму, состоящую из нескольких более или менее сложных поверхностей, расположенных определенным образом в пространстве. Точки, не лежащие на этих поверхностях, не имеют физического смысла. Действительно, всякая фаза, будь то газ, жидкость или кристаллы, при заданных давлении и температуре имеет строго определенный объем, т. е. каждому сочетанию значений Т и р отвечает единственно возможное значение V для данной фазы. Подобные объемные диаграммы, позволяющие проследить за изменением всех переменных, входящих в уравнение состояния, будем называть полными диаграммами состояния. При переходе от одной фазы к другой мольный объем изменяется скачкообразно, поэтому в объемной диаграмме поверхность, отвечающая каждой новой фазе, сдвинута относительно других поверхностей.

Как уже было сказано, точки, лежащие вне поверхностей объемной диаграммы, не имеют физического смысла, но исключением являются точки, лежащие на прямых, соединяющих границы двух фазовых поверхностей. В этих случаях фигуративная точка описывает средний мольный объем вещества во всей системе. Каждой же фазе отвечает особая фигуративная точка, и общее состояние системы описывается совокупностью нескольких фигуративных точек отдельных фаз.

В качестве примера объемной диаграммы на рис. XII, 2 представлена схема диаграммы состояния двуокиси углерода*. Она образована поверхностью Тв, отвечающей твердой фазе, и поверхностями Ж и Г, отвечающими жидкой и газообразной фазам. Поверхности Ж и Г при температурах выше критической непрерывно переходят одна в другую.

* Масштаб иа схеме не -соблюдается.

Прямые линии, соединяющие фигуративные точки двух различных фаз, находящихся при одинаковых температуре и давлении, образуют поверхности Тв+Ж, Тв+Г и Ж + Г. Фазы, отвечающие точкам, соединенным этими линиями, например точкам а' и а"\ Ь' и Ь"\ с' и с", находятся в равновесии. Если система состоит нз этих Двух фаз, то фигуративная точка всей сист-мы в целом, например Ъ"\ лежит на прямой между точками Ь' и Ь".

На всех перечисленных поверхностях нанесены изотермы, которые представляют собою сечение этих поверхностей рядом плоскостей, перпендикулярных оси температур. Одинаковым цифрам (1, 2...) отвечает одна и та же изотерма. Критической температуре отвечает изотерма 3\ К—критическая точка.

В повседневной работе полными диаграммами состояния обычно не пользуются, так как они громоздки и неудобны в обращении, а их изготовление весьма трудоемко. Всех этих недостатков лишены проекции полной диаграммы на одну из плоскостей, проходящих через оси координат. Плоские проекции могут быть выполнены очень точно, п работать с ними удобно. На рис. XII, 2 показаны плоские проекции диаграммы состояния С02. Все три проекции в принципе равноценны, однако наиболее употребительными параметрами, определяющими условия существования системы, являются Тир, так как они хорошо поддаются измерению и регулированию. По этой причине чаще всего пользуются проекциями именно на плоскость Т—р. Приведенный выше рис. XII, 1 представляет собой проекцию полной диаграммы на плоскость Т—р. Подобные плоские проекции сохраняют наиболее существенные стороны полной объемной диаграммы, а именно: 1) две оси, позволяющие откладывать произвольные значения Двух переменных, которые можем считать назависимыми переменными; 2) проекции границ областей существования каждой из фаз, которые может образовать изучаемое вещество.

В соответствии с правилом фаз число степеней свободы однофазной однокомпонентной системы равно

[ = п + 2—?=1 4-2—1 = 2

т. е. такая система является бивариантной. Действительно, при наличии одной фазы можно произвольно, разумеется в известных пределах (не переходя границ соответствующей области), менять давление и температуру, не изменяя числа фаз. Подобные произвольные изменения условий графически могут быть представлены смещением фигуративной точки, например точки d (рис. XII, 1), на некоторое расстояние в любом направлении, скажем в одну из точек d'.

Точка а, лежащая на кривой аО

страница 133
< 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
арендовать машину с водителем в москве
привод воздушной заслонки gqd характеристики
установка иммобилайзера med 330.2
обложка на паспорт asking alexandria

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
(27.03.2017)