Температура фазовых превращений веществ

Многие другие вещества имеют более высокую теплоту фазового превращения. Удель-ня теплота испарения, лития, например, равна 19,74 кДж/г, но, к сожалению, температура кипения лития составляет 1315°С и намного превышает те значения, при которых вещество может иметь практическую ценность для систем аккумулирования энергии. Двойственность требований, касающихся высоких значений скрытой теплоты и умеренных значений температуры фазовых превращений, исключает применение большинства веществ в системах аккумулирования энергии. [c.255]

Любое фазовое превращение, как правило, сопровождается значительным тепловым эффектом (количество тепла, требуемое для перевода 1 кг вещества из одного состояния в другое). Величина теплового эффекта связана с температурой фазового превращения. Так, для большинства чистых металлов АС пл = /С17 пл, где / i = 10,0 кДж/(г-атом-К). [c.23]

Является мерой отношения теплового потока, идущего на фазовое превращение вещества, к теплоте перегрева (переохлаждения) одной из фаз по отношению к температуре насыщения. [c.60]

Объясняется это тем, что при некоторой температуре, которая носит название температуры фазового превращения, происходит радикальное изменение молекулярной структуры нагреваемого вещества, связанное с поглощением энергии, а при обратном процессе, охлаждении, — с выделением энергии в том же количестве. Это количество тепловой энергии носит название скрытой [c.5]

Рассмотрим вопрос фазовых превращений вещества в более широком плане, включая в него и твердую фазу. Для этого удобно использовать уО/-диа-грамму, т. е. систему координат, в которой по оси абсцисс откладывается температура вещества, а по оси ординат— давление, под которым оно находится (рис. 7-5). [c.109]

Температура фазовых превращений некоторых веществ ниже нуля °С [c.259]

Методы стационарного режима имеют большое значение для определения теплофизических параметров материалов, но обладают существенными недостатками длительность и большой интервал температур одного эксперимента, очень низкая точность (в частности, все это указывает на малую пригодность данных методов для исследования температурных зависимостей характеристик вещества в области температур фазовых превращений). [c.106]

В процессах фазового превраш,ения вещества среды температура фронта отвечает характеристической температуре фазового превращения [c.235]

Заполнение специальных полостей в трущихся деталях теплопоглощающей массой. В качестве массы можно использовать, например, смесь, включающую основные гидроокиси калия, натрия, лития, а также некоторые другие вещества, имеющие низкую температуру фазовых превращений, плавления, рекристаллизации и др. и обладающие большой скрытой теплотой при переходе из одного агрегатного состояния в другое. Возможна также передача тепла теплопроводностью в смежные детали, имеющие увеличенную массу. Целесообразно в одном герметизирующем устройстве использовать одновременно несколько способов охлаждения контактной зоны. [c.89]

При расчете теплоты превращения сульфата натрия, полиморфное превращение которого протекает в малом интервале температуры, возможно применение графической экстраполяции нормальной части теплоемкости на область превращения. Для всех же остальных сульфатов первой группы, превращения которых протекают в интервале 350—400° К, графическая экстраполяция невозможна, так как она в этом случае вносит в расчет теплоты фазового перехода большой произвол. Таким образом, за температуру начала превращения вещества следует принимать температуру точки перегиба на кривой теплоемкости, если о начале превращения нельзя судить по разрыву на кривой. [c.47]

В настоящее время еще не разработаны практические методы расчета теплоемкости и других термодинамических функций кристаллических веществ, в которых не используются результаты экспериментальных измерений теплоемкости. Существующие теории для расчета теплоемкости применяются лишь при экстраполяции экспериментальных данных по теплоемкости к 0°К. Теоретические расчеты термодинамических функций веществ в твердом и жидком состояниях при высоких температурах также практически невозможны, так как нет надежных методов расчета теплоты и температуры фазовых превращений и теплоемкости в жидком состоянии. Таким образом, для расчета термодинамических функций веществ в твердом и жидком состояниях необходимы экспериментальные измерения теплоемкости и теплоты фазовых превращений с привлечением соотношений, вытекающих из третьего закона термодинамики. [c.14]

При расчете термодинамических функций веществ наличие данных о теплоте н температуре фазовых превращений является очень существенным. Расчеты производятся для равновесных модификаций этих веществ. При нагревании твердых веществ наблюдаются фазовые превращения, которые могут быть как первого, так и второго рода. Фазовые превращения первого рода сопровождаются скачкообразным изменением внутренней энергии (и плотности), а превращения второго рода происходят прн постепенном изменении этих величин. Однако частные производные этих величин теплоемкость, коэффициент термического расщирения и сжимаемость — изменяются скачком при температуре превращения. При расчетах теплоту фазового превра-щг /я второго рода целесообразно относить не к интервалу температур, а к одной температуре. При выборе теплоты превращения необходимо обеспечить внутреннюю согласованность этих величин с данными по энтальпии и теплоемкости низкотемпературной и высокотемпературной фаз. [c.26]

Ученые стремились приблизиться к абсолютному нулю температуры и поддерживать ее длительное время с помощью холодильной машины. Это стремление базировалось на уже известных научных положениях о фазовых превращениях веществ, в том числе и газов. [c.90]

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]

Скрытая теплота фазового превращения сообщается при условиях постоянства давления и может быть вычислена как изменение энтальпии. Для большого числа веществ изменение энтальпии фазового превращения может быть определено эмпирически при температуре превращения и атмосферном давлении. Так как жидкости и твердые тела почти несжимаемы, на скрытую теплоту и температуру плавления давление влияет очень мало. Однако паровая фаза может подвергаться сильному сжатию, и на скрытую теплоту и температуру испарения давление влияет весьма существенно. [c.60]

Уравнение Клапейрона — Клаузиуса для двухфазных систем можно вывести на основании второго закона термодинамики, применяя метод круговых процессов. Рассмотрим элементарный круговой процесс единицы массы вещества в ри-диаграмме. Пусть начальное состояние 1 кг вещества при давлении р изображается точкой А с удельным объемом Vi (рис. 11-5). В процессе АВ при постоянной температуре Т подводится теплота фазового превращения г, в результате чего в точке В получается пар с удельным объемом V2- Процесс Л В является изобарным и изотермическим одновременно. От точки В пар расширяется но адиабате ВС, при этом давление падает на dp, а температура на iir и в точке С температура становится равной Т — dT. От точки С нар сжимается при постоянной температуре Т — dT до точки D. Процесс D — изобарный и [c.179]

Рассмотрим изменение энтальпии реальных веществ, которые могут менять свои фазовые состояния и теплоемкость которых зависит от температуры и скачкообразно изменяется в момент фазовых переходов. В общем виде уравнение для расчета энтальпии реального вещества, имеющего одно фазовое превращение в твердом состоянии, будет следующим [c.254]

Из уравнения (8.32) видно, что энтропия представляет собой функцию температуры, давления (через молярный объем), но она также зависит от величины с . Теплоемкость идеального газа зависит от строения молекул для одноатомного газа с = = 3/2)R, а для двухатомного газа из-за увеличения степеней свободы движения она будет равна Со = (5/2)У . Таким образом, даже в самом простейшем случае энтропия отображает строение частиц, составляющих систему. Для реальных веществ, у которых при изменении температуры существуют фазовые превращения, энтропия должна изменяться при каждом превращении. Ее изменение можно определить по формуле [c.264]

Величина вылетающего потока определяется лишь температурой. Поэтому равновесная плотность частиц в паре и создаваемое ими равновесное давление не будут меняться при изотермическом увеличении объема системы. Но полная масса пара будет, конечно, при этом увеличиваться, а масса тела —уменьшаться. Иначе говоря, тело будет возгоняться. При уменьшении же объема часть пара будет, наоборот, конденсироваться. В обоих случаях говорят, что в системе происходит фазовый переход или фазовое превращение, потому что различные агрегатные состояния вещества называют его фазами. [c.120]

При равновесном переходе вещества из одной фазы в другую, как и при фазовом равновесии, температура, давление и химический потенциал вещества в фазах одинаковы. Что же касается других термических и калорических величин или соответствующих им производных от энергии Гиббса G T, р), то они при одних фазовых переходах терпят разрыв, а при других — непрерывны. Поэтому различают прерывные и непрерывные фазовые переходы. Прерывными называются фазовые превращения, при которых [c.233]

Из равенства химических потенциалов фаз при переходе веществ из одной фазы в другую следует, что при любом фазовом переходе давление является функцией температуры и поэтому на плоскости Г, р существует кривая фазового превращения. Однако в отличие от кривой равновесия (12.2) для фазового перехода первого рода (рис. 32) кривая для непрерывного перехода не является кривой равновесия (существования) двух фаз, так как при этом переходе новая фаза появляется сразу во всем объеме. Появление новой фазы не сопровождается возникновением поверхностной энергии, и поэтому при непрерывных переходах перегрев или переохлаждение невозможны. [c.238]

Так как линия айЬ нигде не пересекает кривую фазового равновесия, то ни в одной из точек этой линии фазового превращения не происходит, т. е. вещество все время остается однородным, и тем не менее начальная и конечная точки ее а и Ь соответствуют разным фазам начальная — жидкости, а конечная — газу. Указать, где произошел переход от жидкости к газу в этом случае, т. е. разграничить жидкое и газообразное состояние при температурах, больших критической температуры, не представляется возможным. [c.129]

Эти теплоты называют теплотами фазовых превращений в результате равновесного перехода вещества из одной фазы в другую. Численное значение их определяется температурой или давлением, при которых происходит соответствующий процесс, [c.17]

Рассмотренные случаи фазовых переходов химически чистого вещества относятся к фазовым переходам так называемого первого рода, когда переход из одной фазы в другую осуществляется с выделением (поглощением) теплоты и изменением объема фаз. Однако в ряде случаев эти особенности могут и не проявляться, например, в случае перехода металла из нормального состояния в сверхпроводящее при критической температуре. Такие фазовые превращения носят наименования фазовых переходов второго рода. В этом случае никакого скачка в изменении состояния тела не происходит. Состояние системы изменяется непрерывно, и в точках фазового перехода состояния фаз совпадают. Теория фазовых переходов второго рода выходит за рамки данного учебника и составляет содержание специальных курсов. [c.96]

Располагая фазовой диаграммой вещества, всегда можно выяснить в каком состоянии — твердом, жидком, газообразном или в состоянии фазового равновесия — находится это вещество при заданных давлении р и температуре Т. Иногда в фазовой диаграмме изображают также линии равновесий для аллотропических превращений. Такая диаграмма для НгО изображена на рис. 2-2. [c.34]

Более сложные процессы наблюдаются в системах с химическими и фазовыми превращениями. Как правило, такие системы характеризуются повышенной температурой, способствующей протеканию различных реакций. Поэтому в ходе установления равновесия претерпевает изменение еще и само вещество, образующее систему. [c.157]

Таким образом, сущность термического анализа заключается в изучении фазовых превращений, происходящих в системах или индивидуальных веществах, по сопровождающим эти превращения тепловым эффектам и по соотве вующим температурам. Исследуемый образец подвергают постепенному нагреванию или охлаждению с непрерывной регистрацией температуры. В случае возникновения в веществе того или иного превращения изменяется скорость его нагревания или охлаждения за счет поглощения или выделения теплоты. [c.216]

Изменения скорости нагревания (охлаждения), регистрируемые любым способом, позволяют находить в образцах пленок или отложений наличие тех или иных веществ по характерным для них температурам диссоциации, либо разложения, либо другого рода фазовых превращений. Иными словами, определение состава пленок и отложений основано на независимости температур большинства фазовых превращений от количества и качеств компонентов, входящих в эту пленку, или отложения. Исключение составляют эффекты плавления и кипения, которые во многом зависят от наличия примесей и потому не могут служить целям идентификации того или иного вещества в смеси. [c.216]

Кривые свободных энергий пересекаются при температуре Т , соответствующей температуре фазового равновесия вещества. В любом металле полиморфное превращение при нагреве сопровождается поглощением, а при охлаждении — выделением теплоты, что подтверждается образованием горизонтальных площадок, свидетельствующих о протекании превращений в изотермических условиях. При охлаждении железа тепловые эффекты превращения в твердом состоянии проявляются благодаря возникно- [c.50]

Внутри рабочей камеры достигают температуры от —100 до —140° С. Контролируют температуру в камере гальванометром с медь-констан-тановой термопарой (тип.ТМ) или другой термопарой, пригодной для измерения отрицательных температур. Градуировочную кривую для термопары строят по нескольким точкам, соответствующим температуре фазовых превращений некоторых химических веществ (табл. 2). [c.259]

Формула Клапейрона—Клаузиуса может быть получена также из рассмотрения цикла, в котором составляющими изотермическими участками являются процессы перехода вещества из одной фазы в другую. Для определенности представим себе, что с некоторым количеством вещества О совершается бесконечно малый цикл аЬсйа (см. рис. 4.24), в котором вещество в точке а, соответствующей давлению р и температуре Т, испытывает фазовое превращение, т. е. переходит в точку Ь по пути аЬ, затем вдоль правой ветви Ьс кривой фазово1 о равновесия переходит в точку с с давлением р — — фи температурой Г — йТ, снова претерпевает фазовое превращение (участок сё) и затем по левой ветви кривой фазового равновесия переходит [c.143]

Известно, что любое вещество в зависимости от внещних условий (давления и температуры) может находиться в твердом, жидком и газообразном агрегатных состояниях, или фазах , а также одновременно быть в двух или трех состояниях. (Озстояние, в котором находятся в равновесии твердая, жидкая и паровая фазы вещества, называется тройной точкой.) Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое называется фазовым переходом, или фазовым превращением. Поэтому термодинамические диаграммы (р — и, Т — 5 и др.) для реального газа в отличие от таковых для идеального газа являются фазовыми диаграммами. [c.59]

Иной характер имеет различие между газообразным и красталлическим состояниями вещества. Кристаллическое состояние есть анизотропная фаза вещества, а газообразное состояние представляет собой изотропную фазу его. Поэтому непрерывный переход из твердого состояния в газообразное, а также в жидкое при высоких температурах (например, больших критической) едва ли возможен, соответственно чему кривая фазового равновесия между кристаллической и жидкой фазами не имеет конца и, в частности, критической точки фазового превращения кристаллическая фаза — жидкость, ло-видимому, не существует. Вместе. с тем нужно иметь в 1виду, что при температуре вблизи точки кристаллизации в свойствах кристаллической и жидкой фаз имеются сходные черты. Вообще при температурах, близких к температуре плавления, жидкость по своим свойствам гораздо ближе к твердому состоянию, чем к газообразному. Подтверждением этого является наличие у жидкостей вблизи точки плавления некоторого порядка в расположении молекул, вследствие чего можно говорить условно о квазикристаллической структуре жидкости. Близость свойств жидкого и твердого состояний хорошо видна из табл. 4-2, в которой приведены значения молярной теплоемкости ряда жидкостей (преимущественно расплавленных металлов, представляющих собой с точки зрения молекулярной структуры простейшие жидкости). У жидкостей молярная теплоемкость заключена между 27,6 и 36,9 кдж/кмоль град, тогда как у кристаллических тел она составляет согласно закону Дюлонга —Пти 25 кдж1кмоль град. Таким образом, молярная теплоемкость жидкостей практически такая же, как у кристаллических тел. Это означает, что частицы жидкости подобно атомам или ионам кристаллической решетки совершают периодические колебательные движения, причем в жидкостях центр колебаний может вследствие теплового движения перемещаться, в пространстве. Последнее объясняет некоторое превышение теплоемкости жидкостей по сравнению с твердым состоянием. [c.125]

Сравнение уравнения Ван-дер-Ваальса с опытом показывает, что это уравнение не отличается достаточной точностью и описывает свойства реальных газов, особенно при больших плотностях последних, лишь приближенно. Наличие фазовых превращений не вытекает прямо из уравнения Ван-дер-Ваальса о них можно лишь догадываться, поскольку уравнение приводит к выводу, что при температурах, меньших критической, у всех изотерм появляю1 ся неустойчивые участки, по достижении которых вещество не может оставаться б прежнем, например газообразном, состоянии и должно скачком перейти в новое, в рассматриваемом случае — жидкое состояние. Свойства находящихся в равнове-198 [c.198]

При этом если агрегатное состояние вещества при стандартных условиях отличается от агрегатного состояния его при определяемой температуре Т, то необходимо учесть изменения эигроиии при соответствующих фазовых превращениях [c.211]

Систематизированы точные и приближенные методы расчета термодинамических характеристик реакций и свойств одно- и многокомпонентных систем. Основное внимание уделено определению характеристик индивидуальных неорганических веществ при отсутствии соответствующих справочных данных. Рассмотрены методы приближенного расчета стандартных энтропий, теплоемкости твердых, жидких и газообразных соединений, температур и теплот фазовых превращений. Изложена термодинамика фаз переменного состава и ннтерметаллических соединений. Приведены расчеты термодинамических параметров с использованием данных об активности металлических фаз при различном числе компонентов в фазах. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...