ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
108
ОДНОКОМПОНЕНТНАЯ СИСТЕМА
Диаграмма состояния однокомпонентной системы, например, воды (рис. 7) от-
ражает зависимость ее агрегатного состояния от температуры и давления, т.е. каж-
дая точка диаграммы отвечает определенному состоянию системы при данных дав-
лении и температуре. Так, кривые AB, AC и AD делят диаграмму на поля: I (его точки
отражают
твердое состояние воды), II (жидкое состояние) и III (газообразное
состояние воды).
Кривая АВ, разделяющая поля твер-
дой и газообразной фаз, соответствует рав-
новесным состояниям между этими фазами.
Она показывает изменение давления насы-
щенного пара над твердой фазой в зависи-
мости от температуры и называется кривой
возгонки. (Интенсивная возгонка вещества
наблюдается при нагревании в том случае,
если давление насыщенного пара над твер-
дой фазой вещества
равно внешнему дав-
лению.)
Кривая АС отражает равновесное со-
стояние между жидкой и газообразной фа-
зами вещества и показывает зависимость
давления насыщенного пара над жидкостью
от температуры. Эта линия называется
кривой кипения, т.к. она определяет температуру кипения вещества при заданном
внешнем давлении (жидкость кипит при нагревании, если давление пара над жидко-
стью
равно внешнему). Например, под внешним давлением p' жидкость закипит при
нагревании до температуры Т' (рис. 7).
Кривая АД характеризует равновесие между твердой и жидкой фазами веще-
ства и называется кривой
плавления
1
. Используя ее, определяют температуру
плавления (т.пл.) вещества при данном внешнем давлении.
При этом возможны два случая:
1). Если при плавлении происходит
уменьшение объема конденсированной
фазы, то при
повышении внешнего давления в соответствии с принципом Ле Ша-
телье происходит
снижение т.пл. (Это же видно по диаграмме состояния воды, по-
скольку кривая АД образует тупой угол с осью абсцисс.) Например, при повышении
атмосферного давления с 4,58 мм до 760 мм рт.ст. (1 атм.) температура плавления
воды понижается с 0,0098
0
C до 0
0
С. К веществам, имеющим аналогичные диаграммы,
относятся также галлий, висмут, некоторые сорта чугуна.
2). Для большинства веществ при плавлении объем конденсированной фазы
увеличивается и поэтому, чем выше внешнее давление, тем больше т.пл. На-
пример, для бензола, олова, свинца при повышении давления на 1 атмосферу тем-
пература плавления возрастает соответственно на 0,0285
0
, 0,0033
0
, 0,0038
0
C.
Кривые АВ, АС и АД пересекаются в точке A, которая называется
тройной
точкой, ибо в ней находятся в равновесии три фазы: твердая, жидкая и газообраз-
ная. Для каждого вещества тройной точке соответствуют вполне определенные ус-
1
Условием равновесия, а потому и условием плавления твердого тела вещества при нагревании, яв-
ляется равенство давления пара над его твердой фазой и над жидкой.
Т
III
II
I
A
p
B
C D
p
’
T’
Рис. 7. Диаграмма состояния воды
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- …
- следующая ›
- последняя »
