Физические свойства газов и жидкостей. Богословский С.В. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

10
ся выделением или поглощением теплоты фазового перехода. Посколь-
ку возникновение зародыша новой фазы приводит к появлению поверх-
ности раздела фаз и поверхностной энергии, для его рождения требуют-
ся определенные энергетические затраты. Это означает, что такой фазо-
вый переход (это фазовый переход 1-го рода) может начаться лишь при
некотором переохлаждении (перегреве) вещества, способствующем по-
явлению устойчивых зародышей новой фазы.
Фазовый переход в критической точке (предельной на кривой равно-
весия фаз) имеет много общего с фазовым переходом 2-го рода. В крити-
ческой точке фазовый переход происходит в масштабах всей системы.
Флуктуационно возникающая новая фаза по своим свойствам бесконеч-
но мало отличается от свойств исходной фазы. Поэтому возникновение
новой фазы не связано с поверхностной энергией, т. е. исключается пе-
регрев (или переохлаждение) и фазовый переход не сопровождается
выделением или поглощением теплоты, что характерно именно для фа-
зовых переходов 2-го рода.
Знание свойств веществ в критическом состоянии необходимо во
многих областях науки и техники: при создании энергетических уста-
новок на сверхкритических параметрах, установок для сжижения газов,
разделения смесей и т. д.
Каждое состояние равновесия характеризуется определенными соче-
таниями значений параметров состояния. Например, термодинамичес-
ки равновесной однокомпонентной системой – индивидуальным веще-
ством, имеющим максимально три фазовых состояния и сохраняющей
во всех фазах постоянными два параметра состояния (давление и тем-
пературу) – является вода.
Если значение одного из параметров состояния (например, темпера-
туры) можно изменять, не совершая фазового перехода, говорят об од-
новариантной системе. В одновариантной системе значения других па-
раметров состояния (например, давления) будут полностью определять-
ся значением варьируемого параметра.
Возможное число варьируемых параметров
v
N
, которые можно из-
менять, сохраняя число существующих равновесных фаз
N
ϕ
неиз-
менным, определяется выражением (правилом фаз Гиббса):
vks
NNNN
ϕ
=+−
, где
k
N
– число компонентов термодинамически рав-
новесной системы;
s
N
– число параметров состояния системы, имею-
щих одно и то же значение во всех фазах (обычно – температура и дав-
ление, при этом
s
N
= 2). Число
v
N
называется вариантностью систе-

Страницы