Основы химической физики. Простов В.Н. - 93 стр.

                  4.8 Примеры фазовых диаграмм

Поведение термодинамической системы можно отобразить с помощью
диаграмм, по осям которых откладываются термодинамические
параметры или функции состояния. Фазовые диаграммы дают
представление о фазовом состоянии вещества. Каждая точка такой
диаграммы даёт значения термодинамических параметров и показывает
фазовое состояние вещества. Фазы, существующие в равновесии
одновременно, называются сосуществующими фазами. Линия,
отражающая на фазовой диаграмме состояния сосуществующих фаз,
называется кривой фазового равновесия.
      Приведём примеры некоторых фазовых диаграмм в координатах
Р – Т:

     1) Фазовая диаграмма воды, Рис. 4.5.

     Ввиду широкого диапазона давлений, в котором сосуществуют
                            –4      4
различные фазы воды (10 ÷ 3⋅10 атм), Р – Т диаграмма изображена
двумя частями и не в масштабе. Вода относится к аномальным
веществам, у которых линия сосуществования твёрдое тело – жидкость
имеет отрицательный наклон. К ним относятся ещё висмут, галлий и
некоторые сплавы. Твёрдая фаза этих веществ плавает в жидкой, т. е.
объём моля твёрдой фазы больше объёма моля жидкости. Все
остальные вещества относятся к нормальным. Температура плавления
воды до ~ 2000 атм уменьшается с ростом давления. Температура
плавления льда при 1 атм на 0,01 градуса меньше температуры тройной
точки и составляет 273,15 К (0оС). В твёрдом состоянии вода имеет
шесть различных кристаллических модификаций льда. Рост давления
приводит к изменению связей вода – вода и появлению шести фаз льда.
В условиях земной поверхности встречается лишь одна модификация
льда (лёд Ι), так как остальные модификации существуют при давлениях
выше 2000 атм. На рисунке нет области льда ΙΙΥ, существующего при
давлении более 25000 атм и плавящегося при температуре от ∼ 360 К и
выше. Области льда ΙΥ нет, поскольку последующие эксперименты не
подтвердили существование этой фазы, и нумерация льдов является
курьёзным отражением этой ошибки.




                                 93