химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

(рис. XII, 1), разделяющей области существования твердой и жидкой фаз, представляет собой совмещение проекции фигуративных точек а' и а" полной диаграммы состояния, первая из которых отвечает твердому состоянию, а вторая—жидкому, а также всех промежуточных точек, лежащих на прямой а'а". Точка а, таким образом, отвечает условиям, при которых твердая и жидкая фазы находятся в равновесии, и является фигуративной точкой системы. Кривая аО является совокупностью подобных точек. Аналогично кривая Оо отвечает равновесному сосуществованию твердой и газообразной фаз, а кривая ОК—жидкой и газообразной фаз.

Двухфазная однокомпонентная система является моновариантной:

f=n+2—?=1+2—2=1

Следовательно, если мы захотим изменить условия существования системы, сохраняя равновесие между двумя фазами, например жидкостью и паром (точка Ь на рис. XII, 1), то мы можем произвольно изменить лишь один параметр состояния, например температуру. Давление же при этом следует изменить на вполне определенную величину так, чтобы фигуративная точка системы Ъ смещалась строго по кривой ОК.

Фигуративная точка О в данной проекции представляет собою совмещение проекций трех точек полной диаграммы—о', о'\ и о"\ отвечающих твердой, жидкой и газообразной фазам, которые могут находиться в равновесии при данных температуре и давлении, а также всех промежуточных точек. Эту точку называют тройной точкой.

Любое изменение температуры или давления выводит фигуративную точку всей системы из положения О, и она попадает в области, где возможно равновесное сосуществование лишь двух фаз или где система однофазна. Таким образом, равновесное сосуществование трех фаз возможно лишь при единственном сочетании значений температуры и давления, иными словами, число степеней свободы равно нулю, или система нонвариантна, что совпадает с теоретическим расчетом:

/=п+2—fe-1+2—3=0

Следует подчеркнуть, что точкам, лежащим на кривых ОКг Оа и Оо, не обязательно отвечают две фазы. Точка Ь может быть проекцией только одной точки Ъ' или Ь". Тогда она представляет собой крайнюю точку одной из областей равновесного существа-вания однофазной системы и обладает двумя степенями свободы. Поскольку такая точка лежит на границе области, температура и давление соответствующей фазы могут изменяться хотя и произвольно, но только в глубь соответствующей области.

Наклон кривых Оо, Оа и ОК на плоской диаграмме состояния определяется знаком и величиной производной dptdT, выражаемой уравнением (IV, 56): ^р/^7=ХЩК,—1/х). Знак этой производной определяется знаками теплоты процесса перехода X и разности мольных объемов фаз (V2—Vj). При плавлении, кипении и возгонке теплота системой поглощается, т. е. Х>0. Мольный объем газообразной фазы всегда больше мольных объемов равновесных твердой или жидкой фазы (У8>УХ); в этих случаях dpfdT>Qt т. е. кривая Оо возгонки и кривая ОК кипения всегда наклонены вправо. Обычно процессы плавления также сопровождаются увеличением мольного объема и кривая Оа плавления почти у всех веществ наклонена также вправо. Таким образом, диаграмма, представленная на рис. XII, 1, является типичной для самых различных веществ.

В случае воды, висмута, чугуна мольный объем жидкой фазы меньше мольного объема твердой фазы, и величина (V2—Ух) оказывается отрицательной. Следовательно, отрицательна и производная dptdT. Графически это соответствует наклону кривой плавления влево.

Полезно отметить, что вблизи тройной точки кривая возгонки всегда обладает более крутым подъемом, чем кривая кипения, так как теплота возгонки больше теплоты кипения.

Если мольные объемы жидкой и кристаллическон'фаз одинаковы (V2—1/1=0), то dpfdT'=00, т. е. кривая плавления представляет собою вертикальную прямую. Это значит, что температура плавления не зависит от давления. В реальных системах подобное постоянство температуры плавления не может соблюдаться со всей строгостью в большом интервале давлений, так как сжимаемости жидкости и кристаллов не обязательно одинаковы и кривые плавления представляют собой несколько искривленные линии.

Переход охлаждаемой жидкости в кристаллическое состояние не всегда начинается точно при температуре замерзания. Если жидкость ие содержит хотя бы мельчайших твердых частиц, которые могут служить центрами кристаллизации, то имеет место переохлаждение, и выделение кристаллов начинается при более низкой температуре. Процесс кристаллизации сопровождается выделением теплоты, вследствие чего температура системы вновь повышается и достигает равновесной температуры замерзания, при которой и протекает весь остальной процесс кристаллизации.

Давление пара над переохлажденной жидкостью больше давления пара над кристаллами (соответствующая кривая, являющаяся продолжением кривой КО, лежит выше кривой возгонки Оо). Это указывает на то, что переохлажденная жидкость термодинамически неустойчива по отношению к кристаллической фазе, находящейся при той же температуре.

Если при охлаждении жидкости ее вязкость сильно возрастает, то кристаллизация может быть настолько затру

страница 134
< 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
Самое выгодное предложение в KNSneva.ru: HP LaserJet Enterprise 600 M606x - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.
mikasa mt701 0049 oto
купить стойку для одежды в москве
насосы grundfos тре 32 250/2 а-f-b

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
(23.02.2017)