Диаграмма состояния серы
4 Фазы (агрегатных состояния) у серы:
1 ) Твёрдое состояние (две модификации):
А) Ромбическая форма – область DABE Б) Моноклинная форма – область ABС
При нагревании выше Тпер = 95,4°С (при нормальном давлении) ромбическая форма постепенно превращающаяся в моноклинную. При охлаждении происходит обратный переход. Обратимые превращения модификаций, в результате которых происходит переход вещества из одной формы в другую и наоборот – энантиотропные превращения модификаций. При определённой температуре обе формы находятся в равновесии:
Переход в прямом направлении сопровождается увеличением объема. Естественно, что по принципу Ле-Шателье температура перехода (Тпер) зависит от давления. Повышение давления (ΔР > 0) будет сдвигать равновесие в сторону (меньшим объемом (Sромб), для перехода в Sмон потребуется большая температура (ΔTпер > 0). Знаки ΔР и ΔTпер совпадают: наклон кривой Тпер (Р) — положительный. На диаграмме состояния эта зависимость отражена почти прямой линией АВ.
2) Жидкое состояние – область EBCF
3) Парообразное (газообразное) состояние – область DACF
Разделение фаз шестью линиями – фазовыми равновесиями:
3 Возможных случая:
1. Если максимальное число фаз равно трём (Фmax = 3) , то минимальное число степеней свободы (Cmin = 0) равно нулю (система инвариантна). Однокомпонентная система находится в трёх состояниях равновесия (в тройной точке пересечения): в твёрдом, жидком и газообразном. В таком состоянии система может находиться при t = 0,0076 ○C, давлении ~ 1,033▪105 Па. Небольшое изменение одного из любых параметров нарушает равновесие и приводит к исчезновению одной или двух фаз.
2. Если среднее число фаз равно двум (Ф = 2), то среднее число степеней свободы (С = 1) равно единице (система моновариантна). Однокомпонентная система находится в двух состояниях равновесия – в двух фазах (на линии пересечения между фазами): жидкость – пар (газ), твёрдое – жидкость, твёрдое – пар (газ). Для сохранения состояния системы в равновесии можно произвольно изменять только один параметр: температуру или давление.
3. Если минимальное число фаз равно единице (Фmin = 1), то максимальное число степеней свободы (Сmax = 2) равно двум (система бивариантна). Однокомпонентная система находится в одном из трёх состоянии (в одной фазе): либо в твёрдом, либо в жидком, либо в газообразном (парообразном). Для сохранения состояния системы в равновесии можно произвольно изменять два параметра: температуру и давление.
ВОПРОС № 19
Фазовое равновесие в однокомпонентной системе на примере диаграммы состояния воды и серы. Диаграммы состояния воды
3 Возможных случая:
1. Если максимальное число фаз равно трём (Фmax = 3) , то минимальное число степеней свободы (Cmin = 0) равно нулю (система инвариантна). Однокомпонентная система находится в трёх состояниях равновесия (в тройной точке пересечения): в твёрдом, жидком и газообразном. В таком состоянии система может находиться при t = 0,0076 ○C, давлении ~ 1,033▪105 Па. Небольшое изменение одного из любых параметров нарушает равновесие и приводит к исчезновению одной или двух фаз.
2. Если среднее число фаз равно двум (Ф = 2), то среднее число степеней свободы (С = 1) равно единице (система моновариантна). Однокомпонентная система находится в двух состояниях равновесия (на линии пересечения между фазами): жидкость – пар (газ), твёрдое – жидкость, твёрдое – пар (газ). Для сохранения состояния системы в равновесии можно произвольно изменять только один параметр: температуру или давление. Второй параметр изменяется в зависимости от первого. Например, при выбранной температуре Т1 равновесие жидкость – пар (газ) может существовать только при давлении р1 в точке В. Если при Т1 произвольно изменить давление, то система из двухфазной перейдёт в однофазную: в жидкость или пар (газ).
3. Если минимальное число фаз равно единице (Фmin = 1), то максимальное число степеней свободы (Сmax = 2) равно двум (система бивариантна). Однокомпонентная система находится в одном из трёх состоянии (в одной фазе): либо в твёрдом, либо в жидком, либо в газообразном (парообразном). Для сохранения состояния системы в равновесии можно произвольно изменять два параметра: температуру и давление. Каждая из кривых характеризует зависимость температуры фазового перехода от внешнего давления.