Фазовые превращения в однокомпонентных системах

Содержание

Слайд 2

Изменение термодинамических параметров а) фазовые переходы 1-го рода b) фазовые переходы 2-го рода

Изменение термодинамических параметров а) фазовые переходы 1-го рода
b) фазовые переходы 2-го рода

Слайд 3

Фазовые переходы I рода сопровождаются изменением агрегатного состояния: плавление, кристаллизация, испарение,

Фазовые переходы I рода сопровождаются изменением агрегатного состояния: плавление, кристаллизация, испарение,

конденсация, сублимация, десублимация
При фазовых переходах II рода не происходит изменения агрегатного состояния:
α-Fe (тв.) → β-Fe (тв) при 1043 К (769°С) ферромагнетик парамагнетик
He II (жидк.) → He I (жидк.) при 2,17 К сверхтекучий обычный
Слайд 4

U2 – U1 = Т(S2 – S1) – р(V2 – V1)

U2 – U1 = Т(S2 – S1) – р(V2 – V1)


U2 – TS2 + pV2 = U1 – TS1 + pV1

dU = ТdS – рdV; T,p = const

G2 = G1

dG1 = –S1dT + V1dp
dG2 = –S2dT + V2dp

G2 + dG2 = G1 + dG1,
dG2 = dG1

(V2 – V1) dp = (S2 – S1) dT ;

уравнение
Клаузиуса – Клапейрона

Слайд 5

Плавление ΔНпл > 0; Vж > Vтв; dp/dT Vж dp/dT >

Плавление

ΔНпл > 0;

Vж > Vтв;

dp/dT < 0

< Vтв;

dp/dT > 0

если принять, что ΔНпл и ΔVпл – const, то

p2 = p1 + (ΔНпл/ΔVпл)ln(T2/T1) ;

Слайд 6

жидкая вода лед

жидкая вода

лед

Слайд 7

Гидрат метана СН4·5,75Н2О

Гидрат метана СН4·5,75Н2О

Слайд 8

Слайд 9

Испарение V = RT/p; ∆Нисп ≡ λ; Vгаз .Vж; (Сублимация) приняв, что λ – const

Испарение

V = RT/p; ∆Нисп ≡ λ;

Vгаз .Vж;

(Сублимация)

приняв, что λ –

const
Слайд 10

если известна зависимость pисп - T исп, то

если известна зависимость pисп - T исп, то

Слайд 11

Слайд 12

Правило Трутона Молярная энтропия испарения разных веществ при нормальной температуре кипения

Правило Трутона

Молярная энтропия испарения разных веществ при нормальной температуре кипения

является постоянной величиной и равняется константе Трутона

Правило Гильдебранда

Молярная энтропия испарения разных веществ является постоянной величиной при температурах, при которых молярные объемы насыщеного пара одинаковы

ΔSvap = 87−88 кДж/(моль⋅К) при Vm = 49,5 л/моль

Слайд 13

Диаграммы состояния f = k + 2 – s; s =

Диаграммы состояния

f = k + 2 – s;

s =

0; k = 1; fmax = 3

p

T

V

тв.

ж.

к

тв.

жидк.


жидк.+ газ

тв

+

газ

+

газ

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Диаграммы состояния воды

Диаграммы состояния воды

Слайд 17

Лед VII − «горячий лед» Р≈10 ГПа Т=630 К Плотность ~

Лед VII − «горячий лед» Р≈10 ГПа Т=630 К Плотность ~

1,59 г/см3, Vm ~ 11,3 см3/моль
Слайд 18

Тройная точка лед Ih − лед III − вода(ж) Плотность льда

Тройная точка лед Ih − лед III − вода(ж) Плотность льда Ih

~ 1,16 г/см3, воды ~ 1,12 г/см3 ΔHпл = 4,23 кДж/моль (6,01 кДж/моль при нормальном давлении)
Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Энантиотропные превращения т. А Т = 368,65 К р = 0,496

Энантиотропные превращения

т. А Т = 368,65 К
р = 0,496

Па

т. С Т = 392,45 К
р = 3,346 Па

т. В Т = 424,15 К
р = 1,305 ·108 Па

т. о Т = 385,95 К
р = 2,67 Па

Слайд 22

Монотропные превращения

Монотропные превращения