4.6.5. Диаграмма т – р.

Графическое изображение в пространстве Т – р областей D , D ,…, двойных линий L = L , L = L ,…, тройных точек Ρ =Р =Р ,… для однокомпонентной системы называется диаграммой Т – р этой системы (или диаграммой фазовых равновесий в ней), диаграммой Т – р чистого вещества (или диаграммой фазовых равновесий в нём).

4.7. Анализ двухкомпонентных систем с помощью правила фаз Гиббса.

4.7.1. Общие соотношения.

1) К=2, R=0, L=0;

2) а = 2 + (К-1)А = 2 + (2-1)А = 2 + А;

3) {Т, р, {N } }={Т, р, {N } };

4) ω = 2 + К – А – R – L = 2+2-А-0-0 = 4 – А;

5) А ≤ 2 + К – R – L = 2+2-0-0 = 4.

4.7.2. Однофазная система (А=1).

а = 2 + А = 2+1 = 3,

{Т, р, {N } }= {Т, р, {N }

ω = 4 – А = 4-1 = 3.

ω = а

Из трех интенсивных переменных Т , р, N все являются

свободными

Изображение результата в пространстве Т – р-N

В пространстве Т – р– N для фазы 1 имеется некоторая область D , где эта фаза способна к равновесному существованию автономно (рис.1).

4.7.3. Двухфазная система (А=2).

а = 2 + А = 2+2 = 4,

{Т, р, {N } }= {Т, р, N , N },

ω = 4 – А = 4-2 = 2.

ω< а

Из четырех интенсивных переменных Т, р, N , N

лишь две являются свободными

Т и р – свободные переменные (выбор)

N = N ( Т , р) – уравнение поверхности S для фазы 1,

N = N ( Т , р) – уравнение поверхности S для фазы 2.

Изображение результата в пространстве Т – р – N

В пространстве Т – р – N для каждой из двух фаз 1 и 2 имеется одна из двух поверхностей S и S , где данная фаза способна к равновесному сосуществованию с другой; упомянутые поверхности являются границами соответствующих областей D и D (рис.2).

4.7.4. Трехфазная система (А=3).

а = 2 + А = 2+3 = 5,

{Т, р, {N } }= {Т, р, N , N , N }

ω = 4 – А = 4-3 = 1.

ω< а

Из пяти интенсивных переменных Т, р, N , N , N лишь одна

является свободной

Т – свободная переменная (выбор)

N = N (Т ) и р=р(Т ) – уравнение линии L для фазы 1,

N = N (Т ) и р=р(Т ) – уравнение линии L для фазы 2,

N = N (Т ) и р=р(Т ) – уравнение линии L для фазы 3.

Изображение результата в пространстве Т – р – N

В пространстве Т – р – N для каждой из трех фаз 1, 2, 3 имеется одна из трех линий L , L , L , где данная фаза способна к равновесному сосуществованию с остальными; упомянутые линии – стыки поверхностей S и S , S и S , S и S соответственно (рис.3).

4.7.5. Четырехфазная система (А=4).

а = 2 + А = 2+4= 6,

{Т, р, {N } }= {Т, р, N , N , N , N },

ω = 4 – А = 4-3 = 1.

ω< а

Из шести интенсивных переменных Т, р, N , N , N , N

ни одна не является свободной.

Изображение результата в пространстве Т – р – N

В пространстве Т – р – N для каждой из четырех фаз 1, 2, 3, 4 имеется одна из четырех точек P , P , P , P , где данная фаза способна к равновесному сосуществованию с остальными (рис.4); каждая такая точка – стык трех линий, принадлежащих одной и той же фазе и обеспечивающих её равновесные сосуществования с каждыми двумя из трех остальных фаз (эти линии на рис.4 не показаны).