Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1302 вуза, 5117 предмета.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Адепт твердотельной электроники, последователь учений Михайлова Н.И. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"
Предмет:
Физико-химические основы технологии материалов электронной техники
Файл:

Презентации / ФХОТ Все Презентации

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
21.06.2024
Размер:
18.7 Mб
Скачать
☆

Для определения Si(T) продифференцируем условие фазового равновесия по T при P = const

 

к 0к RT ln c

 

 

 

 

 

 

 

iк / ci

RT /ci

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

к

 

 

 

к

ci

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

Т

 

 

c

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

i

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siк

 

 

 

 

 

Siг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

Т P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G 0

 

 

 

 

Hi, раст

H

T (S к S г )

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

i

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln c

 

 

ln s

i

 

 

Hi, раст

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

T

 

 

 

RT

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi, раст

const

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi, раст

 

 

si (T ) si 0 exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молекулярное растворение газов является экзотермическим процессом ( Hi, раст 0), т. е. сопровождается выделением

тепла, поскольку межмолекулярные взаимодействия в конденсированных средах сильнее, чем в газах. Следовательно, с увеличением температуры молекулярная растворимость газов, как правило, падает по экспоненциальному закону

c

 

 

i

 

 

 

pi = const

 

 

Hi, раст < 0

 

0

б

T

 

 

Зависимость молекулярной растворимости газа в

конденсированной фазе по закону Генри от температуры Т

Атомарное растворение газов

Атомарное растворение газов, в отличие от молекулярного, управляется законами не фазового, а химического равновесия.

Н2 (г) 2Н (т)

 

н н

 

к к

 

 

 

 

 

 

 

г

к

 

 

 

 

 

H2

2 H

 

н

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iг i0г RT ln pi

 

iк i0к RT ln ci

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cH (T , pH2 ) sH (T ) p1H/22

закон Сивертса. Атомарная растворимость двухатомного газа пропорциональна квадратному корню из парциального давления этого газа над раствором

ci

 

 

T = const

0

pi

 

a

Зависимость атомарной растворимости двухатомного

газа в конденсированной фазе по закону Сивертса от

его парциального давления pi

ci (T, pi ) si (T ) pi1/ 2

Температурная зависимость выражается коэффициентом растворимости si(T ). Для нахождения si(T ) дифференцируем условие химического равновесия по Т при P=const

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

к

 

 

 

к

 

ci

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

2

Т

 

2

 

c

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

i

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с учетом, что:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к / c RT / c

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

i

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

Siг

 

 

i

 

Siк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г к

 

 

 

к

 

 

 

г

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

Hi, раст Hi

T (2Si

Si )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение принимает вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln c

 

ln s

i

 

Hi, раст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

T

 

 

 

2RT 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

Hi, раст const

 

 

 

 

 

решение уравнения имеет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hi, раст

si

(T ) si 0 exp

 

 

 

 

 

2RT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c

 

i

pi = const

 

 

Hi раст >0

 

Hi раст < 0

0

T

Растворение газов в атомарной форме в металлах.

конструкционные материалы

(типа Fe, Ni, Cu и др.)

процесс растворения эндотермический

сi с ростом Т увеличивается

активные газопоглотители

(типа Ti, Zr, Ta и др.)

процесс растворения эндотермический

сi с ростом Т уменьшается

2.5Равновесие жидкой и твердой фаз в однокомпонентных

ибинарных системах

P

 

3

 

 

 

 

 

 

 

жидкая

 

 

 

фаза

 

твердая

 

К

 

 

 

 

фаза

О

2

 

 

 

 

 

 

газовая

 

 

 

фаза

 

1

 

 

0

 

Tкр = Tпл

T

Условие равновесия для чистого i-ого вещества

iт (T, P) iж (T, P)

Для нахождения зависимости T = f(P) продифференцируем уравнение равновесия P по вдоль кривой плавления

 

iт

 

iт

T

 

iж

 

iж

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P T

 

Т

P

P

 

P

T

 

Т

P

P

учитывая, что:

 

i

Si0

0

 

 

 

T P

 

 

 

i

Vi0

0

 

 

 

P T

 

 

получим:

T

 

V

0ж V 0т

 

T Vi0, пл

 

 

i

i

 

 

 

P

Si0ж Si0т

Hi0, пл

 

 

Уравнение Клапейрона-Клаузиуса

Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности