Hoved vitenskap

Fasediagramfysikk

Fasediagramfysikk
Fasediagramfysikk

Video: 35: Faselikevekter. Fasediagram. Gibbs faseregel 2024, September

Video: 35: Faselikevekter. Fasediagram. Gibbs faseregel 2024, September
Anonim

Fasediagram, graf som viser de begrensende betingelsene for faste, flytende og gassformige faser av et enkelt stoff eller av en blanding av stoffer mens de gjennomgår endringer i trykk og temperatur eller i en annen kombinasjon av variabler, så som løselighet og temperatur. Figuren viser et typisk fasediagram for et enkomponentsystem (dvs. et bestående av et enkelt rent stoff), idet kurvene er oppnådd fra målinger utført ved forskjellige trykk og temperaturer. Når som helst i områdene som er adskilt av kurvene, tillater trykket og temperaturen bare en fase (fast, væske eller gass) å eksistere, og endringer i temperatur og trykk, opp til punktene på kurvene, vil ikke endre denne fasen. Når som helst på kurvene tillater temperatur og trykk to faser å eksistere i likevekt: fast og flytende, fast og damp, eller væske og damp. For eksempel er linjen trukket for variasjonen med temperaturen på damptrykk for væsken grensen mellom væske og damp; bare damp kan eksistere på lavt trykk, høy temperatur side av linjen, mens stoffet må være flytende på siden med høyt trykk, lav temperatur; væske og damp eksisterer sammen ved temperaturer og trykk tilsvarende punkter på linjen; på stedet der denne linjen forsvinner, kalt det kritiske punktet, blir væsken og dens damp ikke skille ut. Langs linjen mellom væske og fast stoff kan smeltetemperaturene for forskjellige trykk bli funnet. Krysset mellom de tre kurvene, kalt trippelpunktet, representerer de unike forholdene under hvilke alle tre fasene eksisterer i likevekt sammen. Et fasediagram for to komponenter viser vanligvis smeltekurver på et temperatursammensetningsdiagram.

væske: Fasediagram over et rent stoff

Når temperaturen og trykket til et rent stoff er fast, er også likevektstilstanden til stoffet fast. Dette er illustrert

Fasediagrammer er spesifikke for hvert stoff og blanding. Komplekse blandinger kan kreve tredimensjonale fasediagrammer, som kan representeres i to dimensjoner ved bruk av perspektiv. Fasediagrammer er mye brukt i studier av minerale likevekt i forbindelse med dannelsen av bergarter og mineraler i jorden. De er også uvurderlige når du designer industrielt utstyr og søker optimale betingelser for produksjonsprosesser, og når du bestemmer substansenes renhet.