Состояние - однокомпонентная система
Cтраница 4
Однако большинство диаграмм состояния однокомпонентных систем, в том числе и диаграмма состояния воды в области высоких давлений, оказываются более сложными. Причина этого лежит в явлении полиморфизма, свойственного очень многим веществам. [46]
 |
Способ изображения составов в бинарной системе.| Координаты диаграмм. [47] |
Построение диаграмм состояния и их геометрический анализ при изучении химических превращений в системе составляют основную задачу физико-химического анализа - одного из наиболее мощных и универсальных методов современной химии. Для графического изображения состояния однокомпонентной системы достаточно двух координат р и Т ( плоскость), поскольку состав ее фиксирован. Для определения состояния двухкомпо-нентной системы, зависящего от четырех параметров в соответствии с уравнением f ( p, Т, XL, ж2) 0, достаточно знать три из них: температуру, давление и концентрацию одного из компонентов. Учитывая связь молярных долей компонентов ( х 2 - l) i удобно состав системы представить в виде отрезка, длину которого принимают за единицу. Тогда любой промежуточный состав характеризуется точкой на этом отрезке. Значения внешних параметров р и Т в этой координатной системе удобно откладывать по двум взаимно перпендикулярным направлениям. [48]
 |
Способ изображения составов в бинарной системе.| Координаты диаграмм состояния при постоянном давлении. [49] |
Построение диаграмм состояния и их геометрический анализ при изучении химических превращений в системе составляют основную задачу физико-химического анализа - одного из наиболее мощных и универсальных методов современной химии. Для графического изображения состояния однокомпонентной системы достаточно двух координат р и Т ( плоскость); поскольку состав ее фиксирован. Для определения состояния двухкомпо-нентной системы, зависящего от четырех параметров в соответствии с уравнением / ( р, Т, х, TZ) 0, достаточно знать три из них: температуру, давление и концентрацию одного из компонентов. Учитывая связь молярных долей компонентов ( х % 2 1), удобно состав системы представить в виде отрезка, длину которого принимают за единицу. Тогда любой промежуточный состав характеризуется точкой на этом отрезке. Значения внешних параметров р и Т в этой координатной системе удобно откладывать по двум взаимно перпендикулярным направлениям. [50]
Мысленно можно представить себе системы, в числе факторов равновесия которых могут отсутствовать параметры, непосредственно характеризующие либо термическое ( Т и S), либо механическое ( р и V) состояние. Так, например, состояние однокомпонентной системы может быть характеризовано массой, объемом и давлением. При этом температура или теплосодержание системы должно регулироваться таким образом, чтобы при заданном объеме система обладала данным давлением. Такие системы возможны при искусственном регулировании, но едва ли могут иметь естественное существование. [51]
На рис. 44 а показана диаграмма состояния однокомпонентной системы. [52]
На рис. 16 - 1 показана диаграмма состояния воды. На рис. 16 - 2 показана диаграмма состояния однокомпонентной системы. [53]
Сплошными кривыми изображены Н - и В - ветви уравнения состояния однокомпонентной системы ( г 1), - рассчитанные методами Монте-Карло и молекулярной динамики. Изображенная штриховой линией часть В-ветви определена очень приближенно. [54]
Поэтому задание двух параметров ( например, р к Т) однозначно определит состояние фазы. Другими словами, каждая точка в координатах р и Т соответствует какому-то состоянию однокомпонентной системы. [55]
Но при этом второй параметр - давление - должен изменяться не произвольно, а в определенной зависимости от температуры. Как мы уже видели во фрагменте 6 - 4, эта зависимость для различных комбинаций фаз ( различного фазового состава системы) выражается соответствующими кривыми на диаграммах состояний однокомпонентных систем. [56]
Если по трем координатным осям отложить давление, температуру и объем системы, то полученная пространственная диаграмма, называемая диаграммой состояния, дает графическое изображение зависимости между Р, Т и V. Однако построение таких пространственных диаграмм связано с определенными трудностями, и они мало удобны для практического применения. Плоская диаграмма описывает состояния однокомпонентной системы и фазовые равновесия в ней при различных параметрах. В основе анализа диаграмм состояния, как показал Н. С. Курнаков, лежат два общих положения: принцип непрерывности и принцип соответствия. Согласно принципу непрерывности при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы, свойства отдельных фаз изменяются также непрерывно, свойства же всей системы в целом изменяются непрерывно лишь до тех пор, пока не меняется число или природа ее фаз. При исчезновении старых или появлении новых фаз свойства системы в целом изменяются скачкообразно. Согласно принципу соответствия на диаграмме состояния при равновесии каждому комплексу фаз и каждой фазе в отдельности соответствует свой геометрический образ: плоскость, линия, точка. Каждая фаза на такой диаграмме для одно-компонентной системы изображается плоскостью, представляющей собой совокупность так называемых фигуративных точек, изображающих состояния равновесной системы. Равновесия двух фаз на диаграмме состояния изображаются линиями пересечения плоскостей, а равновесие трех фаз - точкой пересечения этих линий, называемой тройной точкой. [57]
Если по трем координатным осям отложить давление, температуру и объем системы, то полученная пространственная диаграмма, называемая диаграммой состояния, дает графическое изображение зависимости между Р, Т и V. Однако построение таких пространственных диаграмм связано с определенными трудностями, и они мало удобны для практического применения. Плоская диаграмма описывает состояния однокомпонентной системы и фазовые равновесия в ней при различных параметрах. В основе анализа диаграмм состояния, как показал Н. С. Курнаков, лежат два общих положения: принцип непрерывности и принцип соответствия. Согласно принципу непрерывности при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы, свойства отдельных фаз изменяются также непрерывно, свойства же всей системы в целом изменяются непрерывно лишь до тех пор, пока не меняется число или природа ее фаз. При исчезновении старых или появлении новых фаз свойства системы в целом изменяются скачкообразно. Согласно, принципу соответствия на диаграмме состояния при равновесии каждому комплексу фаз и каждой фазе в отдельности соответствует свой геометрический образ: плоскость, линия, точка. Каждая фаза на такой диаграмме для одно-компонентной системы изображается плоскостью, представляющей собой совокупность так называемых фигуративных точек, изображающих состояния равновесной системы. Равновесия двух фаз на диаграмме состояния изображаются линиями пересечения плоскостей, а равновесие трех фаз - точкой пересечения этих линий, называемой тройной точкой. [58]
Страницы: 1 2 3 4