Cтраница 2
Предполагается, что фазы, входящие в гетерогенную систему, способны обмениваться своими компонентами. Если при этом массы фаз, их состав и все другие свойства остаются неизменными, то имеет место фазовое равновесие. Одним из наиболее шпроко известных примеров фазового равновесия является равновесие между раствором соли в воде и твердой солью. [16]
Число одновременно сосуществующих фаз меняется в различных системах. Но равновесие системы не зависит от массы присутствующих фаз. Некоторые отклонения от этой закономерности наблюдаются в сильно дисперсных системах, когда размер твердых или жидких частиц становится меньше некоторого предела и нельзя пренебрегать поверхностной энергией этих частиц. [17]
Различные фазы одного и того же вещества могут находиться в равновесии друг с другом, соприкасаясь между собой. В отсутствие внешних воздействий, в частности, без подвода извне тепла, массы фаз, находящихся в равновесии, с течением времени - не изменяются. Равновесие двух фаз осуществляется лишь при строго определенных для данного вещества условиях: каждому значению температуры Т, при котором две фазы находятся в равновесии, соответствует вполне определенное давление. [18]
По аналогии это уравнение является уравнением объема в отрезках ( т), отсекаемых на осях координат mlt mz, m3, mi четырехмерного пространства. Изменения m1, m2, m3, m4, связанные только с изменением состава, но не массы фазы, могут быть представлены объемом, заключенным между положительными направлениями координат. [19]
В связи с этим ухе давно внимание исследователей привлекают особенности термодинамического поведения гетерогенных систем, подчиненных условиям материальной изоляции. Однако до сих пор не получили должного анализа такие вопросы, как влияние температуры и давления на - составы и массы фаз материально изолированных систем с различным числом компонентов и фаз. [20]
В предельном случае: р а -) - 2 внутренних переменных как раз достаточно, чтобы удовлетворить внутренние условия равновесия ( 163); значения всех внутренних переменных в этом случае вполне определенны и совершенно не зависят от внешних условий. Изменение внешних условий, например: изменение объема системы, нагревание, прибавление новых количеств компонент, изменяет только общие массы фаз, совершенно не влияя на их химические свойства, температуру и давление. Это продолжается до тех пор, пока хотя бы одна из фаз не исчезнет из состава системы. [21]
Известны два типа систем с переменной массой. К первому из них относятся системы, в которых масса компонентов не является постоянной вследствие химических реакций, приводящих к образованию новых веществ. Второй тип - системы, в которых каждый из компонентов распределен по различным фазам, но общая масса данного компонента постоянна; в этом случае переменны массы фаз. [22]
Любая система характеризуется состоянием и массами входящих в нее фаз. Эта величина всегда показывает число независимо изменяющихся параметров состояния. Если же в число переменных включаются и массы фаз, то общее число независимых переменных определяет полную вариантность системы. Использование этой величины позволяет полнее описать объемные, поверхностные и объемно-поверхностные фазовые процессы. [23]
Там же, где ответ оказывается неоднозначным, выбор должен быть произведен на основании положений термодинамики. Предположим, процесс в бинарной двухфазной системе таков, что массы фаз изменяются, а различие в их составах уменьшается, и, наконец, составы фаз становятся одинаковыми. [24]
Формула Томсона (3.3) предсказывает универсальное понижение температуры плавления частиц, обратно пропорциональное их радиусу. Применительно к системе частица-расплав формула (3.3) противоречит исходному допущению о равновесии твердой частицы с окружающей средой, так как согласно этой формуле при нагревании системы малая частица должна расплавиться раньше, чем появится расплав массивного твердого тела. Иначе говоря, любая частица конечного размера должна иметь более низкую температуру плавления, чем массивное тело; ясно, что в этом случае реально наблюдаемое равновесие кристалла с жидкостью становится невозможным. Несостоятельность формулы Томсона обусловлена сделанным при ее выводе предположением о постоянстве объема системы твердое тело-расплав и независимости друг от друга изменений объема и массы фаз. [25]
Поэтому, имея СаСО3 и частично разложив его, можно получить систему СаСО3 СаО СОа. Тем не менее СаСО3 не может быть единственным компонентом системы СаСОд СаО СО2, так как при разложении СаСО8 получаются одинаковые числа молей СаО и СОа. Число компонентов этой системы равно двум. Действительно, при наличии неограниченных количеств СаО и СО2 мы можем получить соединение СаСОд в любом количестве, и массы фаз в системе СаСО3 СаО СО2 будут совершенно независимыми друг от друга. В самом деле, разложением СаСО3 можно получить желаемое количество газа СО2, и поэтому, когда СаСО3 и СаО даны в неограниченных количествах, можно построить любую фазу системы СаСО2 СаО СО2 в любом количестве. То же можно сказать и в случае, когда даны СаСО3 и СО2 в неограниченном количестве. [26]