Hlavní Věda

Fyzika fázového diagramu

Fyzika fázového diagramu
Fyzika fázového diagramu

Video: F4M4-03a Fázový diagram 2024, Září

Video: F4M4-03a Fázový diagram 2024, Září
Anonim

Fázový diagram, graf znázorňující mezní podmínky pro tuhé, kapalné a plynné fáze jedné látky nebo směsi látek při změnách tlaku a teploty nebo v jiné kombinaci proměnných, jako je rozpustnost a teplota. Obrázek ukazuje typický fázový diagram pro jednosložkový systém (tj. Sestávající z jediné čisté látky), křivky byly získány z měření prováděných při různých tlacích a teplotách. V kterémkoli bodě v oblastech oddělených křivkami tlak a teplota umožňují existovat pouze jednu fázi (pevná látka, kapalina nebo plyn) a změny teploty a tlaku až do bodů na křivkách tuto fázi nezmění.. V kterémkoli bodě křivek teplota a tlak umožňují existenci dvou fází v rovnováze: pevná a kapalná, pevná a pára nebo kapalina a pára. Například čára nakreslená pro změnu teploty tlaku par pro kapalinu je hranicí mezi kapalinou a parou; na straně nízkotlaké vysokoteplotní linie mohou existovat pouze páry, zatímco látka musí být na vysokotlaké nízkoteplotní straně kapalná; kapalina a pára spolu existují při teplotách a tlacích odpovídajících bodům na vedení; v místě, kde tato čára zmizí, nazývá se kritický bod, se kapalina a její pára rozeznají. Podél linie mezi kapalinou a pevnou látkou lze nalézt teploty tání pro různé tlaky. Spojení tří křivek, nazývané trojitý bod, představuje jedinečné podmínky, za kterých všechny tři fáze společně existují v rovnováze. Fázový diagram pro dvě složky obvykle ukazuje křivky tání v diagramu teplota-složení.

kapalina: Fázový diagram čisté látky

Když jsou teplota a tlak čisté látky fixovány, je ustálen také rovnovážný stav látky. To je ilustrováno

Fázové diagramy jsou specifické pro každou látku a směs. Složité směsi mohou vyžadovat trojrozměrné fázové diagramy, které lze pomocí perspektivy znázornit ve dvou rozměrech. Fázové diagramy jsou široce používány ve studiích minerálních rovnováh v souvislosti s podmínkami vzniku hornin a minerálů v Zemi. Jsou také neocenitelné při navrhování průmyslových zařízení a při hledání optimálních podmínek pro výrobní procesy a při určování čistoty látek.