ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
б)
ik
TTT
≈
> 75.6
1
;
5.8.
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−
=Δ
)(
2
12
RCRT
pp
aT
V
.
Семинар 6. Фазовые переходы первого рода.
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
Все вещества могут существовать в различных агрегатных
состояниях или в различных модификациях одного агрегатного
состояния в зависимости от условий (Т, р и т.д.). Переход веще-
ства из одного агрегатного состояния в другое, или изменение
модификации агрегатного состояния вещества называется фазо-
вым переходом первого рода. Фазовые переходы 1-го рода со-
провождаются выделением или поглощением теплоты.
Система может содержать одновременно несколько фаз.
Чтобы такая система находилась в равновесии, необходимо вы-
полнение нескольких условий, одно из них: термодинамический
потенциал Гиббса G должен принимать минимальное значение.
TSpVUG −+= .(25)
При динамическом равновесии выполняется уравнение:
),(),(
21
TpgTpg = , (26)
где g
1
и g
2
– удельные (относящиеся к единице массы вещества)
термодинамические потенциалы 1-й и 2-й фаз.
Уравнение, связывающее между собой давление и темпера-
туру, при которых осуществляется фазовый переход первого ро-
да, имеет вид
где
m
V
v = - удельный объем. Две любые фазы вещества могут
находиться в равновесии лишь при определенном давлении, за-
висящем от температуры.
31
Максимально возможное число фаз вещества, находящихся в
равновесии друг с другом равно трем, если это изобразить на
плоскости p, T, то она получится разделена на три области: твер-
дую фазу (т
), жидкую (ж) и газообразную (г), рис.20
Границами соприкасающихся фаз являются кривые сублима-
ции (испарение твердого тела), испарения и плавления, характе-
ризующие двухфазные равновесные состояния.
Подобные диаграммы строят экспериментально для разных
веществ, они позволяют предсказывать в каких равновесных со-
стояниях может находиться вещество при тех или иных значе-
ниях
давления и температуры, а также когда и какие оно будет
испытывать фазовые превращения при том или ином процессе.
Например, кривая испарения заканчивается в критической точке
К, поэтому возможен непрерывный переход вещества из жидко-
го состояния в газообразное и обратно путем обхода точки К
«сверху», в этом случае такой переход не
сопровождается двух-
фазным состоянием.
32
)(
12
12
vvT
q
dT
dp
−
=
- уравнение Клапейрона-Клаузиуса (27)
В точке Тр в равновесии на-
ходятся три фазы, эту точку
называют тройной.
Плоскость p, T с
указанными тремя кривыми
равновесия называется
диаграммой состояния.
Рис.20
