Теоретическое и экспериментальное исследования диаграмм фазовых равновесий

Содержание

Слайд 2

Основные понятия Термодинамическая система Гетерогенная система Фаза Квазистатический процесс Компонент Термодинамические параметры Интенсивные и экстенсивные параметры

Основные понятия

Термодинамическая система
Гетерогенная система
Фаза
Квазистатический процесс
Компонент
Термодинамические параметры
Интенсивные и экстенсивные параметры

Слайд 3

Квазистатический процесс Изменение состояния фазы, происходящее бесконечно медленно и непрерывно, так

Квазистатический процесс

Изменение состояния фазы, происходящее бесконечно медленно и непрерывно, так что

в каждый момент времени фаза находится в равновесном состоянии
Описывается уравнением Гиббса-Дюгема

или

Слайд 4

Условия равновесия фаз

Условия равновесия фаз

Слайд 5

Интенсивные и экстенсивные параметры Два типа параметров интенсивные (ϕi) : T,(-P),μi

Интенсивные и экстенсивные параметры

Два типа параметров
интенсивные (ϕi) : T,(-P),μi
экстенсивные (Qi) :

V,S,xi
Связанные пары экстенсивных и интенсивных параметров, называются сопряженными T-S, (-P)-V, μ -m
Слайд 6

Фазовые диаграммы 2D графики функций ϕi(ϕj): P-T, μi -P, μi-T, μi-μj

Фазовые диаграммы

2D графики функций
ϕi(ϕj): P-T, μi -P, μi-T, μi-μj
ϕi(Qj): P-S, P-V,

P-xj, T-S, T-V, T-xj, μi-S, μi-V, μi-xj
Qi(Qj): S-xj, S-V, V-xj, xi-xj
Слайд 7

Пример: p-T диаграмма состояния воды LV SL SV P T пар (V) лед (S) жидкость (L)

Пример: p-T диаграмма состояния воды

LV

SL

SV

P

T

пар (V)

лед (S)

жидкость (L)

Слайд 8

Фазовые диаграммы Отображения P-T-x - пространства на плоскость проекции сечения Получаются в разных условиях

Фазовые диаграммы

Отображения P-T-x - пространства на плоскость
проекции
сечения
Получаются в разных условиях

Слайд 9

Пример: двухкомпонентная система AB Компоненты неограниченно растворимы в твёрдой и жидкой

Пример: двухкомпонентная система AB

Компоненты неограниченно растворимы в твёрдой и жидкой

фазах
Вариант знакомой диаграммы типа «рыбка»!
Слайд 10

Система AB в P-T-x пространстве

Система AB в P-T-x пространстве

Слайд 11

P-T проекция системы AB SALA p T SAVA LAVA SBLB SBVB LBVB SLV

P-T проекция системы AB

SALA

p

T

SAVA

LAVA

SBLB

SBVB

LBVB

SLV

Слайд 12

T-x проекция системы AB Проекция линий моновариантного равновесия на плоскость T-x

T-x проекция системы AB

Проекция линий моновариантного равновесия на плоскость T-x

Составы солидуса, ликвидуса и пара при одинаковой температуре не совпадают
Линии моновариантных равновесий для однокомпонентных систем проецируются на ось температур и поэтому не видны
Слайд 13

T-x сечение системы AB xB T 1 0 S V P1

T-x сечение системы AB

xB

T

1

0

S

V

P1

Cечение при давлении P1
P1 =

const, поэтому бивариантное равновесие твердое-пар становится моновариантным
Сечения в однокомпонентных системах лежат на оси температур и поэтому не видны
Слайд 14

T-x сечение системы AB SALA P SAVA LAVA SBLB SBVB LBVB

T-x сечение системы AB

SALA

P

SAVA

LAVA

SBLB

SBVB

LBVB

SLV

xB

T

1

0

S

V

p2

Cечение при давлении P2
P2 =

const, поэтому бивариантные равновесия твердое-жидкость и жидкость-пар становятся моновариантными
Сечения в однокомпонентных системах лежат на оси температур и поэтому не видны

L

Слайд 15

T-x сечение системы AB SALA p SAVA LAVA SBLB SBVB LBVB

T-x сечение системы AB

SALA

p

SAVA

LAVA

SBLB

SBVB

LBVB

SLV

xB

T

1

0

S

V

p3

L

Cечение при давлении P3
P3 =

const, поэтому бивариантные равновесия твердое-пар, жидкость-твердое и жидкость-пар становятся моновариантными, а моновариантное равновесие твердое-жидкость-пар - нонвариантным
Сечения в однокомпонентных системах лежат на оси температур и поэтому не видны
Слайд 16

Получение T-x сечения Закрытая система, ее валовый состав постоянен Поршень свободен,

Получение T-x сечения

Закрытая система, ее валовый состав постоянен
Поршень свободен, P=const
При

разных температурах измеряем состав сосуществующих фаз и наносим точки на график T(x)
Слайд 17

Получение T-x проекции Закрытая система, ее валовый состав постоянен Давление поддерживается

Получение T-x проекции

Закрытая система, ее валовый состав постоянен
Давление поддерживается таким,

чтобы система оставалась трехфазной
При разных температурах измеряем состав сосуществующих фаз и наносим точки на график T(x)
Слайд 18

Бинарные системы с неограниченной растворимостью во всех фазах

Бинарные системы с неограниченной растворимостью во всех фазах

Слайд 19

Системы с неограниченной растворимостью во всех сосуществующих фазах

Системы с неограниченной растворимостью во всех сосуществующих фазах

Слайд 20

Бинарные системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Бинарные системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Слайд 21

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические

Слайд 22

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические ликвидус солидус сольвус

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические

ликвидус

солидус

сольвус

Слайд 23

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические

Слайд 24

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические

Слайд 25

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические

Слайд 26

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические ликвидус солидус сольвус сольвус

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические

ликвидус

солидус

сольвус

сольвус

Слайд 27

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические

Слайд 28

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические

Слайд 29

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические T A B L2 L1

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические

T

A

B

L2

L1

Слайд 30

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические T

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические

T

A

B

L2

L1


ликвидус

солидус

ликвидус

Слайд 31

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические T A B L2 L1 Sβ

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические

T

A

B

L2

L1


Слайд 32

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические T

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические

T

A

B

L2

L1


V

Слайд 33

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические Синтектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические
Синтектические

Слайд 34

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические Синтектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические
Синтектические

T

A

B

L2

L1


ликвидус

солидус

ликвидус

Слайд 35

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические Синтектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические
Синтектические

T

A

B

L2

L1


Слайд 36

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе Эвтектические Перитектические Монотектические Синтектические

Системы с ограниченной растворимостью в конденсированной фазе

Эвтектические
Перитектические
Монотектические
Синтектические

T

A

B

L2

L1


V