Закон сохранения и превращения энергии


Фаз. переходы I рода для индив. в-в. Урав. Клапейрона-Клаузиуса. Фаз. переходы II рода



страница42/61
Дата09.01.2018
Размер1.31 Mb.
Название файлаShpory_po_fizkhimii.docx
ТипЗакон
1   ...   38   39   40   41   42   43   44   45   ...   61
14.1.Фаз. переходы I рода для индив. в-в. Урав. Клапейрона-Клаузиуса. Фаз. переходы II рода.

Фаз. переходы (т.е. превращения агрегатных состояний) возможны в системе, сост. из неск. фаз чистого в-ва, наход. в равновесии.

Рассм. равновесный переход 1 моля в-ва из фазы 1 в фазу 2 при Р,Т = const (жидкость – газ).U2–U1=Q–A=T(S2–S1)–P(V2–V1)

(только А расширения) U2–TS2+PV2=U1–TS1+PV1; G2=G1.

Изобар. пот-лы единицы m чистого в-ва в 2х фазах, нах-ся в равновесии, равны м/у собой. Для полных дифф-лов:



dG1=V1dP–S1dT , dG2=V2dP–S2dT;

dG2– G1=(V2–V1)dP–(S2–S1)dT=0 (= 0, т.к. сохран. фазовое равновесие и dG1 = dG2). = Т.к. процес равновесн. и изотерм., то можно записать: S2–S1=Q/T=Н/T ;Q–Q, поглощ. при переходе 1 моля в-ва из одной фазы в др; Н – теплота фазового превращения; Т – Т фазового превращения; V2 – V1 – р-ть мольных объемов 2х фаз. =,

Н = Т (V2 – V1) - урав. Клапейрона-Клаузиуса –общее термодинам. уравн, подходит ко всем превращениям агрегатных состояний чистых в-в.



Фаз. Переходы I родафаз. переходы, характериз-ся равенством изобарн. потенциалов 2х сосуществующих в равновесии фаз и скачкообразным изменением S и V при переходе в-ва из одной фазы в др. (плавление, испарение, возгонка, переход из одной кристалл. модификации в др.).

Плавление. = ; Нпл всегда  0; Vж  Vтв для большинства в-в, т.е. плотность тв. фазы > плотн. жидкой. След-но, =  0 и с ростом Р температура плавл. повыш-ся.

Испарение (возгонка). = 0 ; (Нисп всегда  0; Vг  Vж для всех в-в, и поэтому Ткип всегда ↑ с ростом Т). Если Т далека от крит., Vг  Vж, то Vж можно пренебречь.

Нисп = Т Vг. Если нас. пар можно считать ид. газом, то Нисп = Т ,

U = QV и H = QP справедливы, если в 1-м случае А = 0, а во 2-м соверш. только А расширения (А = 0). Поэтому в (1) и (3) и относ. не к процессам, которым соответствуют А или А, а к процессам, протекающим м/у теми же нач. и кон. состояниями, но без совер. работы (для QV) или с совер. только А расширения (для QP), т.е. в неравновесных условиях. Теплоты же равновесного процесса, равные ТS, выраж. послед. членами уравнений (1) и (3). Уравнения можно записать так:

– F = Amax = – QV, неравн + QV, равн ;

– G = Amax = – QP, неравн + QP, равн



Обе модификации плавятся в точках Х и Y; Р пара модификации I во всей области существования кристаллов выше Р пара модификации II, =>, самопроизвольные превращения возможны лишь в направлении I  II, н-р, после того как из жидкой фазы, переохлажденной до Т1, выделится модификация I.

Точка пересечения О не м. б. получена экспериментально. Она находится графически путем продолжения опытных кривых АХ и ВY.

Взаимные превращения кристаллических фаз, j могут протекать самопроизвольно лишь в одном направлении, называются монотропными.



Другой пример диаграммы, описывающей реальную монотропную систему,  диаграмма состояния фосфора.

Пунктиром обозначены кривые давления паров неустойчивых фаз. Т. D соответствует устойчивому сосуществованию жидкого фосфора, твердого фиолетового фосфора и парообразного фосфора. Точки В и С соответствуют неустойчивому сосуществованию трех фаз : т. В  двух модификаций белого фосфора и пара, т. С  белого фосфора I, переохлажденного жидкого фосфора и пара.



Диаграмма состояния фосфора  пример системы, в которой могут происходить как монотропные превращения (фосфора белого I в фосфор фиолетовый), так и энантиотропные превращения (фосфора белого I в фосфор белый II, хотя оба они и являются неустойчивыми модификациями по сравнению с фиолетовым фосфором).


U = U (S,V) ; dU = dS + dV ; = T , = – P.

Т – мера приращения U с ростом S при V = const; Р – мера убыли U с ростом V при S = const. При S,V = const: (U)S,V  0





Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   38   39   40   41   42   43   44   45   ...   61




База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2020
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Теоретические основы
Методические указания
Общая характеристика
Рабочая программа
Практическая работа
Теоретические аспекты
Методические рекомендации
Пояснительная записка
Дипломная работа
Федеральное государственное
История развития
Учебное пособие
Общие сведения
Физическая культура
Направление подготовки
Основная часть
Теоретическая часть
государственное бюджетное
Самостоятельная работа
История возникновения
Краткая характеристика
Методическая разработка
Практическое задание
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
бюджетное учреждение
Название дисциплины
Гражданское право
государственное образовательное
Российская академия
образовательное бюджетное
Общие положения
образовательная организация
теоретические основы
прохождении учебной
Общая часть
история возникновения
Современное состояние
Понятие сущность
Методическое пособие
Уголовное право
Техническое задание
Финансовое право
Физические основы
Фамилия студента
Теория государства
Экономическая теория
организация высшего