Концепции современного естествознания. Жереб В.П - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СибГАУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

104
Составляющей физико-химической системы будем называть любую
часть системы, которая может быть выделена из системы и способна
существовать отдельно от нее. В стакане (см. рис. 11.1) присутствует
один компонент – вода. Однако для более сложных случаев имеется
более строгое определение числа компонентов в системе. Оно опре-
деляется как разница между числом составляющих системы и числом
уравнений, которые между ними могут быть составлены. Например, у
системы, образованной находящимися в равновесии карбонатом
кальция CaCO
3(т)
и продуктами его распада оксидом кальция CaO
(т)
и
диоксидом углерода CO
2 (г)
CaCO
3 (т)
⇄ CaO
(т)
+ CO
2 (г)
три составляющих и одно уравнение их связи; значит, в системе чис-
ло компонентов к = 2 и этими компонентами, очевидно, являются
CaO
(т)
и CO
2 (г)
. Однако если в физико-химической системе, образо-
ванной теми же тремя составляющими, будут созданы условия (пони-
зится температура и возрастет давление), при которых диоксид угле-
рода CO
2
будет находиться не только в газообразном, но и в жидком
состоянии, система может быть представлена уже двумя уравнениями:
CaCO
3 (т)
⇄ CaO
(т)
+ CO
2 (г)
CO
2 (ж)
⇄ CO
2 (г)
Тогда три составляющие системы связаны двумя уравнениями,
и число компонентов системы к = 1, и этим компонентом будет кар-
бонат кальция CaCO
3
.
Рассмотрим процедуру подсчета числа фаз. Фазой называется
гомогенная (однородная по физическим свойствам и химическому со-
ставу) часть гетерогенной системы, отделенная от других частей
поверхностью раздела. В стакане с водой (см. рис. 11.1) присутству-
ют три фазы: жидкая вода, твердая (лед) и газообразная (водяной
пар). В данном случае мы заменяем понятие агрегатного состояния
более строгим понятием фаза.
Число независимых внешних параметров определяется как раз-
ница между числом изменяющихся параметров системы и числом
уравнений состояния, эти параметры связывающие. Для стакана с во-
дой из трех параметров состояния P, T, V и одного уравнения состоя-
ния любые два параметра из указанных будут независимыми, т. е. n = 2.
Подсчет числа степеней свободы для физико-химической
системы, образованной в этом стакане с водой, дает с = к – ф + n =
= 1 – 3 + 2 = 0, что указывает на максимальную устойчивость реали-

Страницы