14. Фазовые превращения 1-го и 2-го рода. Насыщенный пар, упругость пара и ее зависимость от температуры, теплота превращений.

Процессы перехода вещества из одной фазы в другую, не сопровождающиеся химическими реакциями, называются фазовыми превращениями.

К фазовым превращениям относятся:

• Плавление

• Кристаллизация

• Испарение и конденсация

• Возгонка

• Изменение кристаллической модификации и магнитного состояния

Фазовые превращения, сопровождающиеся выделением или поглощением теплоты, которые называются скрытой теплотой превращения, относят к фазовым переходам первого рода.

Переход вещества из одной кристаллической модификации в другую, когда нет выделения или поглощения тепла, относят к фазовым переходам второго рода.

Пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.

Давление, при котором существует равновесие, называется давлением (упругостью) насыщенного пара. Важнейшей характеристикой является точка кипения вещества - температура, при которой давление насыщенного пара становится равным

одной атмосфере.Пар, при определенном давлении, имеющий по сравнению с насыщенным

паром более высокую температуру, называется перегретым паром, более низкую – пересыщенным паром.

15. Фазовые однокомпонентные диаграммы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

В соответствии с правилами фаз Гиббса для однокомпонентной системы с=1+2-f

При наличии одной фазы с=2 – система бивариантна, если в равновесии две фазы, то c=1 (моновариантна), если в равновесии находятся три фазы с=0 (система нонвариантна).

Область I, ограниченная линиями АО и ОВ – это твердая фаза-лед.

При любых температурах и давлениях, отвечающим этой области, устойчиво существует только лед. Если в эти условия поместить пар или жидкую воду, то они превратятся в лед.

Область II, ограниченная ВО и ОС, отвечает условиям существования жидкой воды.

Область III, ограниченная линиями АО и ОС, отвечает условиям существования паровой фазы.

Поскольку для каждой их областей с=2, это означает, что в пределах каждой области можно произвольно изменять температуру и давление без изменения числа фаз.

Кривая ОВ соответствует условиям равновесия: лед-вода,

кривая ОС – условиям равновесия: вода - пар,

кривая АО – условиям равновесия: лед – пар.

Каждая из точек на этих кривых соответствует одновариантной системе с=1+2-2=1, т.е. можно произвольно менять только температуру или только давление.

Причем, каждой определенной температуре соответствует только одно определенное давление и наоборот.

В точке О, называемой тройной точкой, кривые АО, ВО и СО сходятся.

Эта точка отвечает условию трехфазного равновесия, с=0, система нонвариантна.

Координаты тройной точки воды: t=0,0098 ºС, Р=609 Па.

При изменении температуры или давления одна из фаз исчезает, и мы окажемся на линии (двухфазное равновесие) или в одной из трех областей (однофазное равновесие).

Н-теплота фазового перехода