Диаграммы состояния веществ

Если один из параметров системы является величиной постоянной, то переменных величин будет только две и точки, изображающие состояние системы, будут лежать на плоскости, пересекающей термодинамическую поверхность перпендикулярно к оси координат, на которой берется постоянная величина. Такие системы координат на плоскости называют диаграммами состояния вещества. Наиболее часто применяются диаграммы состояния с координатами р и и, р и Т, у и Т, дающие возможность наглядно проследить изменение состояния данной системы. [c.18]

Такого рода системы координат обычно называют диаграммами состояния вещества. Одними из наиболее употребительных диаграмм состояния являются диаграммы с координатами р ж v р, г -диаграмма, рис. 1-1, б), р ш Т (р, Г-диаграмма, рис. 1-1, в), v ш Т (v. Г-диаграмма, рис. 1-1, г). В дальнейшем мы познакомимся с рядом других диаграмм состояния. [c.9]

Располагая значениями s, можно построить такие диаграммы состояния веществ, в которых по одной из координатных осей откладывается величина энтропии Эти диаграммы состояния (их иногда называют энтропийными диаграммами) находят широкое применение в расчетах термодинамических процессов. [c.205]

Термодинамические диаграммы состояния вещества [c.206]

Диаграммы состояния вещества 9, 196, 205, 206 Диссипация энергии 222, 237 Диссоциация 487 [c.504]

Рис. 2-5. Диаграмма состояния вещества с двумя полиморфными модификациями при температурах, ниже температуры плавления.

Рис. 1.8. Фазовая диаграмма состояний вещества. Я — ударная адиабата, Г —нулевая изотерма, М — область плавления, 5—изэнтропы разгрузки.

Кроме того, фиксируется температура нагрева блока. Когда в образце происходит какое-либо химическое или физическое изменение, оно сопровождается выделением или поглощением тепла и изменением температуры образца относительно эталона. Такие изменения отображает график разности температур между образцом и эталоном от средней температуры. Метод используется для определения термической стабильности материалов и построения фазовых диаграмм состояния вещества. [c.184]

Ое и 51 — это два важнейших полупроводниковых элемента. Их способность к взаимодействию друг с другом и с другими химическими элементами имеет большое значение для электронной промышленности, поэтому процессы очистки мы будем рассматривать на их примере. Для разработки методов кристаллизационной очистки вещества необходимо знание фазовой диаграммы состояния вещества с присутствующими в нем примесями. Ое и 51 кристаллизуются в кубической структуре типа алмаза и могут образовывать неограниченные твердые растворы только с немногочисленными элементами, которые также имеют структуру типа алмаза и атомные радиусы не сильно отличающиеся от атомных радиусов Ое и 51. Как правило, растворимость большинства примесей в Ое и 51 очень невелика (иО.1 ат.%). Кроме того, как уже упоминалось, кристаллизационные методы применяются на конечной стадии процесса очистки, а содержание остаточных примесей в очищаемом веществе настолько мало, что их взаимное влияние или взаимодействие между собой в среде основного материала практически отсутствует. Все это позволя- [c.192]

Если в теплообменнике происходят фазовые превращения, то разницу энтальпий следует рассчитывать по диаграммам состояния данного вещества, а не через теплоемкость Ср. Например, при конденсации пара температура не изменяется, а энтальпия каждого килограмма теплоносителя уменьшается на теплоту парообразования г. [c.106]

Гортер и Казимир [52] рассмотрели фазовую диаграмму, показанную на фиг. 5. Кривая зависимости Я р, от температуры делит плоскость Н— 7 на две области. Каждая точка ниже этой кривой определяет величину магнитного поля и температуру, при которых любой объем вещества находится в сверхпроводящем еоетоянии] точки над кривой определяют нормальное состояние вещества. Точки, лежащие на кривой, определяют значение Н и Т, [c.614]

Аналогично протекает процесс испарения твердого тела. Если температура поверхности меньше температуры в тройной точке фазовой диаграммы, то вещество переходит из твердого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу. Такой процесс испарения называют сублимацией. [c.422]

Пограничная кривая. На диаграммах р—о, Т—и и Т—5 область однородных состояний вещества отделена от двухфазных состояний пограничной кривой, являющейся линией фазового равновесия жидкой и газообразной фаз (см. рис. 8.10). [c.263]

В случае кипения идеального раствора двух жидкостей, смешивающихся одна с другой во всех отношениях, диаграмма состояния аналогична приведенной на рис. 14.6. Заштрихованная область А B D представляет собой область двухфазного состояния, в которой вещество присутствует в виде жидкого раствора и находящегося с ним в равновесии насыщенного пара. [c.509]

Диаграммы состояния наглядны, из них хорошо видно различие в составах равновесных сосуществующих фаз, и поэтому они широко применяются при анализе возможности разделения растворов при помощи сублимации, кристаллизации или. дистилляции. Среди перечисленных методов дистилляция изучена наиболее полно, так как она известна свыше трех тысяч лет и, естественно, является одним из основных процессов, применяемых при разделении веществ в лабораторных и промышленных условиях. Поэтому ей следует отдать предпочтение и в первую очередь рассмотреть жидкие системы, находящиеся в равновесии с паром [c.71]

Фазовая р—о-днаграмма вещества (см. 3.12), в которой зона I — диаграммы представляет собой область жидкого состояния (эта зона условно ограничивается участком критической изотермы КЕ) // — область газообразного состояния /// — область кристаллического состояния вещества. Двухфазное состояние вещества характеризуется соответственно площадями IV, V и V/, причем /V — область равновесного сосуществования жидкой и газообразной фаз V — область равновесного сосуществования кристаллической и газообразной фаз VI — область равновесного сосуществования кристаллической и жидкой фаз. Каждая из этих областей ограничена некоторой линией фазового равновесия соответствующих двух фаз, называемой также пограничной кривой. [c.216]

На диаграммах р—V, Т—v, Т—s область однородных состояний вещества отделена от двухфазных состояний пограничной кривой, являющейся линией фазового равновесия жидкой и газообразной фаз (рис. 6.9). Правая ветвь этой кривой соответствует состоянию насыщенного пара, левая—жидкости, находящейся в равновесии с паром. Пограничная кривая в координатах Г—v вблизи критической точки является симметричной кривой третьего порядка. В координатах Т—s пограничная кривая несимметрична относительно вертикальной прямой, проходящей через критическую точку s" — s << s — s. Так как на линии х = 1/2 объем двухфазной системы постоянен и равен а (дз/дТ)у >0, то линия х = 1/2 подходит к критической точке слева. [c.430]

Процесс нагрева жидкости происходит в этом случае при постоянной концентрации раствора и соответствует вертикальной прямой. При достижении температуры кипения в точке пересечения вертикальной прямой с нижней пограничной кривой AD начинается кипение жидкости, причем образующийся пар, как Видно из диаграммы состояния, имеет меньшую концентрацию вещества И, т. е. более обогащен летучим компонентом I, чем первоначально взятая жидкость. Поэтому в жидкости концентрация компонента I уменьшится, а концентрация растворенного вещества П возрастет, т. е. содержание высоко-кипящего компонента в жидкости увеличится, что вызовет повышение температуры кипения. [c.498]

Пусть в жидком состоянии оба компонента смешиваются в произвольных отношениях, а в твердом — не смешиваются, но образуют химическое соединение. Диаграмма состояния показана на рис. 7.12. Прямая DE определяет состав химического соединения точки В н G соответствуют температурам тройных точек, где находятся в равновесии смешанная жидкая фаза, твердые химические соединения и твердая фаза одного из чистых компонентов. В области DBE вещество суш,ествует в виде смешанной жидкой фазы и твердого химического соединения, в области, расположенной ниже прямой СВЕ, — в виде смеси твердого химического соединения и одного из чистых твердых компонентов. Затвердевание жидкости заканчивается в эвтектической точке В или G. На рис. 7.13 изображена диаграмма для веществ, полностью растворимых как в жидкой, так и в твердой фазе. Пограничная кривая описывает зависимость температуры плавления от состава раствора. [c.501]

При экспериментальном исследовании свойств реальных веществ применяется измерение как дифференциального, так и интегрального дроссельного эффекта. Проведение таких измерений в достаточно широкой области параметров позволяет построить Л, Г-диаграмму для вещества, определить его теплоемкость и, используя дифференциальные уравнения термодинамики, рассчитать другие калорические функции и удельные объемы. Данные по дроссельному эффекту совместно с данными по Ср вещества могут быть использованы для составления уравнения состояния. [c.49]

Область состояния вещества, находящегося в р, и-диа-грамме выше критической точки, называют закритической областью. В. г , Г-диаграмме эта область расположена правее критической области, в р, Г-диаграмме — правее и выше критической точки, примерно там, куда можно было бы мысленно продолжить кривую насыщения. [c.49]

Из этих диаграмм видно, что чем ближе состояние вещества к критическому, тем меньше значения коэффициентов устойчивости. Практически это будет означать, что, например, в отношении — дp/дv)т даже небольшое изменение давления приводит к значительному изменению удельного объема, что и означает пониженную термодинамическую устойчивость вещества в закритическом состоянии. [c.55]

На рис. 3.4 изображен процесс изменения состояния вещества 1-2 для открытой системы (потока) на диаграмме pv. Пусть при удельном объеме v происходит бесконечно малое изменение состояния рабочего тела, при котором давление изменяется на dp. Элементарная площадка, заштрихованная на диаграмме, графически изображает элементарную удельную работу открытой системы в соответствии с выражением д) (3.7). [c.28]

Расчет критического расхода с помощью (1.1) выполняют либо методом последовательного приближения (находят то значение критического давления, которое при заданных параметрах торможения дает максимум расхода смеси), либо графоаналитическим методом, построенным па использовании диаграмм состояния веществ в двухфазной областй. [c.5]

КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА — точка на диаграмме состояния веществ, соответствующая критическому состоянию, в к-ром две (или более) фазы, находящиеся в термодинамнч. равновесии, становятся тождественными по своим свойствам. В частности, с приближением к критическому состоянию различия в плотности, составе и др. свойствах сосуществующих фаз, а также теплота фазового перехода и межфазное поверхностное натяжение уменьшаются, а в К. т. равны нулю. 70 [c.523]

Если диаграмма состояния вещества сло кного состава имеет области стабильной (выше ликвидуса) или метастабильной (ниже ликвидуса) ликвации (расслаивания), то в расплаве и в стекле может иметь место разделопие на микрофазы с более резкими Г1)а-ницами. [c.77]

ТРОЙНАЯ ТОЧКА — точка пересечения кривых фазового равновесия на плоской диаграмме состояния вещества, соответствующая устойчивому равновесию трех фаз. Из фаз правила следует, что в однокомпонект-ной системе (химически однородное вещество) при равновесии не может быть больше трех фаз. Эти три фазы (напр., твердая, жидкая и газообразная и.га жидкая и две аллотропные разновидности кристаллической) могут совместно существовать только при определенных значениях темн-ры —. j, и давления — р . f, определяющих иа диаграмме р — t координаты Т. т. Для СО2, нанр., = 56,60°С, р . =Ъ, 2атм. [c.204]

Анализ экспериментальных данных по диаграммам состояния веществ (см., например, [8]) показывает, что температурная область гомогенности жидкостей достаточно широка. Кроме того, установлено, что при температурах кристаллизации из раствора одного из компонентов Т 2860° К для СаО и Т 2196° К, для ВаО) состав и термодинамические функции системы практически не зависят от предположения о фазности системы. Это подтверждается также и для других систем, как это видно на рис. 2, на котором представлены числа молей компонентов SiO. , AlaOl, aO, вычисленные для продуктов сгорания твердых топлив в двухфазном и четырехфазном приближении. [c.173]

Эта работа равна разности эксергий ожижаемого газа соответственно в состояниях 1 и 3. Следовательно, для того чтобы найти минимальную работу ожижения, достаточно знать эксергии газа в исходном и конечном состояниях. Эти значения легко определяются из диаграмм состояния веществ или по табличным данным как Непосредственно, так и через другие термодинамические параметры (например, через ins). [c.57]

Если на рк-диаграмме построить изотермы, соответствующие уравнению Ван-дер-Ваальса, то они будут иметь вид кривых, изображенных на рис. 4-3. Из рассмотрения этих кривых видно, что при сравнительно низких температурах они имеют в средней части волнообразный характер с максимумом и минимумом. При этом чем выше температура, тем короче становится волнообразная часть изотермы. Прямая ЛВ, пересекающая такого типа изотерму, дает три действительных значения удельного объема в точках А, R пВ, т. е. эти изотермы соответствуют первому случаю решения уравне-нения Ван-дер-Ваальса (три различных действительных корня). Наибольший корень, равный удельному объему в точке В, относится к парообразному (газообразному) состоянию, а наименьший (в точке А) — к o toянию жидкости. Поскольку, как указывалось ранее, уравнение Ван-дер-Ваальса в принципе не может описывать двухфазных состояний, оно указывает (в виде волнообразной кривой) на непрерывный переход из жидкого состояния в парообразное при данной температуре. В действительности, как показывают многочисленные эксперименты, переход из жидкого состояния в парообразное всегда происходит через двухфазные состояния вещества, представляющие смесь жидкости и пара. При этом при данной температуре процесс перехода жидкости в пар происходит также и при неизменном давлении. [c.42]

Температура кипения бинарного раствора при данном давлении зависит от концентрации раствора. Свойства бинарных систем показывают на так называемых диаграммах состояния, где по оси абсцисс откладывают концентрацию холодильного агента С, а по оси ординат — давление р или температуру t (рис. 21-7). Начало координат (точка О) соответствует температуре кипения, чистого вещества абсорбента — точка А ( i = 1 С2 = 0), а температуре чистого вещества холодильного агента —точка В (С2 = 1 i = == 0 l 4- С2 = 1). Кривая АаВ представляет собой состояние жидкой фазы или линию кипящего раствора при данном давлении, а кривая ЛЬВ — линию концентрации (сухого пасьнцепного пара) или линию газообразной фазы при равнопеспом сосуществовании обеих фаз. [c.334]

Если введение растворенного вещества приводит к образованию новой фазы, что соответствующим образом отражается на диаграмме состояния системы, то следует ожидать существенного от лоиения концентрационной зависимости сопротивления от обычного параболического вида. Этот вывод, иллюстрируется данными фиг. 8, где пока.гана зависимость сопрот14влепия [c.168]

Если сжимать газ при постоянной температуре, то можно достигнуть состояния насыщения (сжижения газа), соответствующего этой температуре и некоторому определенному давлению. При дальнейшем сжатии пар будет конденсироваться и в определенный момент полностью превратится в жидкость. Процесс перехода пара в жидкость проходит при постоянных температуре и давлении, так как давление насыщенного пара однозначно определяется температурой. На р— у-диаграмме (рис. 9.1) область двухфазных состояний (пар и жидкость) лежит между кривыми кипящей жидкости и сухого насыщенного пара. При увеличении давления эти кривые сближаются. Сближение происходит потому, что объем пара уменьшается, а объем жидкости увеличивается. При некотором определенном для данной жидкости (пара) давлении кривые кипящей жидкости и пара встречаются в так называемой критической точке, которс1Й соответствуют критические параметры давление р , температура удельный объем характеризующие критическое состояние вещества. При критическом состоянии исчезают различия между жидкостью и паром. Оно является предельным физическим состоянием как для однородного, так и для распавшегося на две фазы вещества. При температуре более высокой, чем критическая, газ ни при каком давлении не может сконденсироваться, т. е. превратиться в жидкость. [c.103]

Общий вид фазовой р—ц-диаграммы для нормального вещества показан на рис. 4.13. Часть II диаграммы представляет собой область газообразного состояния / — область жидкого состояния (в соответствии со сказанным выше эта область условно ограничивается участком критической изотермы КЕ) и III — область кристаллического состояния вещества. Двухфазное состояние вещества изображается соответственно площадями IV, V и VI IV — область равновесного сосуществования яшдкой и газообразной фаз V — область равновесного существования кристаллической и газообразной фаз VI — область равновесного сосущесгвования кристаллической и жидкой фаз). Каждая из этих областей ограничена некоторой линией, называемой пограничной кривой. [c.133]

Из р — диаграммы хорошо видно, как изменяется состояние вещества в процессе нагрева, например, при постоянном давлении. При переходе по изобаре (p = idem) из области твердого состояния вещества в область газообразного состояния пересекаются линия плавления в точке С, область жидкого состояния II, линия насыщения АК в точке D. Одновременно на р — /-диаграмме, прослеживая путь перехода из явно жидкого состояния (точка /) в явно газообразное, путь 1—1 — 2 —2 через закритическую область, приходим к выводу, что этот переход можно осуществить путем непрерывных изменений вещества, т. е. минуя фазовые энергетические барьеры (в данном случае линию насыщения по пути I—2). Это значит, что между жидкостью и газом нет принципиальных различий и для них может быть сформулировано единое уравнение состояния вещества [c.18]

Когда подобраны активный ион и матрица, следует рассмотреть диаграмму состояний, которая показывает, что получается в результате взаимодействия двух (и более) веществ. В твердотельной электронике в качестве активной среды применяют сложные оксиды (например, 5 А12О,, X 3 У,Оз — гранат), так как они обладают высокими прозрачностью в нужном диапазоне длин волн, теплопроводностью и температурой плавления, а также отсутствием взаимодействия с агрессивными средами. При выборе оптимального состава активной среды необходимо учитывать изоморфное замещение с минимальным искажением кристаллической решетки матрицы ее ионов ионами редкоземельного элемента и метод выращивания монокристаллов. [c.58]

Каждой точке кривой насыщения соответствует состояние равновесия жидкой и паровой фаз. Оканчивается кривая критической точкой. Выше и ниже этой кривой фазового равновесия расположены области однофазного состояния вещества, причем вещество в состояниях, соответствующих точкятм над кривой (точка Л на рис. 1.3), находится в жидкой фазе, а ниже кривой (точка D) — в состоянии паровой (газообразной) фазы. При изменении состояния вещества от Л к D в точке В происходит разделение вещества на две фазы и постепенно вещество из одной фазы переходит в другую. Таким образом, фазовый переход, который в р, п-диаграмме изображается линией (прямая ВС на рис. 1.1), в р, 7-диаграмме изображается точкой. На кривой насыщения свойства вещества изменяются скачком при давлении несколько выше давления насыщенного пара р вещество является жидкостью, при давлении немного ниже Рн — паром. [c.9]

Эксергетические диаграммы состояния. Эксергетнческие диаграммы широко применяются при термодинамическом анализе энерготехнологических систем из них непосредственно определяются величины е, и их составляющие для различных веществ и их смесей, значения Те при заданных значениях Г и То, а также наглядно и просто проводятся решения соответствующих задач. Среди известных эксер-гетических диаграмм наибольшее распространение получили следующие hs- и Гя-диаграммы с линиями е = idem и e/i-диаграмма. Обозначим через 7 — нормальную температуру кипения. [c.77]

На рис. 1.48 изображены fts-диаграммы с нанесенными на них линиями e = idem а — при Го > Г б — при Tq=T% Точка начала отсчета (нулевое состояние) опре (еляется только параметром Го и в некоторых случаях рд. Как видно из этой диаграммы, эксергия вещества для данного термодинамического состояния определяется посредством равномерной сетки прямых е = idem. Выше линии е = О расположена область положительных значений эксергии (е> 0), ниже — отрицательных (в < 0). [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...