Однокомпонентные системы параметры

Это означает, что критическое состояние простой однокомпонентной системы возможно лишь при определенных температуре, давлении и объеме, т. е. в одной критической точке Tgp- Ркр, Укр- Параметры критической точки зависят только от свойств данного вещества. [c.245]

Число 2 = 2 -+- я — т иногда называют числом степеней свободы системы. Это название становится понятным и оправданным, если рассмотреть следующие примеры. Пусть однокомпонентное вещество находится в состоянии тройной точки. Тогда /г == 1, а ш = 3 и, следовательно, 2 = 0. Физически это означает, что при произвольном изменении любого из параметров р или Т) система выходит из равновесия, т. е. такая система обладает нулевой степенью свободы . Легко видеть, что для двухфазной однокомпонентной системы 2 = 1, а для однофазной однокомпонентной системы 2 = 2. [c.140]

Выше отмечалось, что всякое состояние однокомпонентной системы в однофазной области определяется двумя независимыми переменными, т. е. двумя параметрами состояния. В качестве последних обычно принимают плотность и температуру или давление и температуру, хотя в принципе могут быть выбраны любые две интенсивные величины. [c.44]

Аналитическое выражение зависимости данного свойства вещества от состояния в форме произведения множителя, составленного из степеней параметров / , iu> Т к- 1-1 и имеющего ту же размерность, что и рассматриваемое свойство, на функцию от определяющих критериев, которыми в случае однокомпонентной системы (как одно- [c.395]

Независимые параметры системы, находящейся в равновесии, которые могут принимать произвольные значения (в определенном интервале) без изменения числа фаз в системе называются степенями свободы. При изучении водно-солевых систем независимыми переменными являются температура, давление и концентрация растворенных веществ. Число степеней свободы характеризует вариантность системы. Однокомпонентная система из воды, характеризующаяся наличием двух фаз—жидкой воды и водяного пара,—будет вполне определенной, если фиксировать одну из переменных. При фиксированной температуре можно определить давление, при котором сосуществуют эти фазы. Изменение температуры приведет к изменению давления, но число фаз в системе (в определенных пределах) останется неизменным. [c.39]

Как правило, однокомпонентная система характеризует одно вещество, изменяющее свое агрегатное состояние или переходящее из одной полиморфной модификации в другую. Поскольку минимальное число фаз, составляющих систему, равно 1, то максимальное число степеней свободы равно 2. Следовательно, все однокомпонентные системы могут быть вполне определены, если изменять (самое большее) два параметра, например давление и температуру. Если отложить на оси ординат давление, а на оси абсцисс — температуру, то получится диаграмма состояния, которая дает графическое изображение состояний однокомпонентной системы (рис. 2-1). [c.43]

Обезвоживание ступенчатое мирабилита 75, 76 Обогащение природного карналлита 289, 290 сильвинита, схемы 292 сл. Однокомпонентные системы конденсированные 41 метастабильное состояние 48, 49 параметры 38, 39 условия равновесия 47, 48 Ортогональные проекции вторичная объема тетраэдра 285, 286 [c.325]

Теория устойчивости. Необходимое и достаточное условие устойчивости фазы относительно непрерывных изменений термодинамических параметров получено Гиббсом. Для однокомпонентной системы с постоянным числом частиц оно имеет следующий вид [c.15]

В качестве примера ниже рассматриваются возможные фазовые превращения в однокомпонентной системе. Такая система имеет неизменный химический состав. Ее состояние поэтому определяется двумя независимыми термическими параметрами, в качестве которых можно выбрать температуру и давление. Результаты исследования такой системы показаны в Т-р — диаграмме, приведенной на рис. 29 для случая, когда исследуемое вещество имеет только одно кристаллическое состояние. [c.98]

Для двухфазной однокомпонентной системы (г=2, п=1), например вода — насыщенный пар воды, Л =1. Следовательно, в этом случае менять можно свободно только один параметр. Так, изменение только темпера туры системы хотя и смещает положение равновесия, но не нарушает его. [c.186]

Зеркальные однокомпонентные системы переменного увеличения. Фор.мулы (15) позволяют рассчитывать параметры СПУ не только с линзовым объективом, но и с зеркальны.м. [c.15]

Для переходов в однокомпонентных системах (К = 1) при наличии двух фаз (Ф = 2) получаем Н = 1, т.е. только один из параметров р, v или Т для каждой фазы можно задавать произвольно, два других при этом однозначно определяются значением заданного. Нри наличии всех трех фаз (Ф = 3) получаем Н = О, т.е. ни один из параметров нельзя задавать произвольно, поскольку все они связаны однозначно и имеют единственные значения, соответствуюш ие параметрам тройной точки. [c.40]

Состояние однокомпонентной (например, однофазной и, как будет ясно из дальнейшего, двухфазной) системы определяется двумя независимыми параметрами. С помощью первого и второго начал термодинамики, т. е. ис- [c.118]

Как уже отмечалось, состояние простейшей однокомпонентной однородной системы определяется двумя независимыми параметрами. Если в качестве параметров состояния такой системы принять давление и температуру, то все удельные свойства и, в частности, химический потенциал есть функции этих параметров. Таким образом, [c.25]

Состояние равновесия однокомпонентной двухфазной системы определяется двумя параметрами, в качестве которых может быть выбрана любая пара переменных р, и, X, Т (кроме р, Т), которые независимы одна от другой. Из этого, в частности, следует, что все установленные в 2.8 зависимости между частными производными термодинамических величин для случая независимых переменных V и Т (но не р и Т) действительны и для двухфазных состояний. [c.438]

Состояние однокомпонентной (как однофазной, так и двухфазной) системы определяется двумя независимыми параметрами. С помощью первого и второго начал термодинамики любую частную производную первого порядка от характеристических функций и параметров состояния (или говоря более общо, от термодинамических параметров состояния) можно выразить через три другие частные производные первого порядка. Соотношения между несколькими из четырех возможных частных производных первого порядка и составляют в основном совокупность дифференциальных уравнений термодинамики в частных производных, или термодинамических соотношений. Число всевозможных термодинамических соотношений составляет около 10 , т. е. огромно. Поэтому обычно ограничиваются теми соотношениями, которые применяются наиболее часто. [c.143]

Для характеристики состояния однокомпонентных двухфазных систем обычно используются также параметры х, V к х, Т равновесное состояние подобной двухфазной системы может определяться параметрами р, V (но не р и Г, которые в этом случае не являются независимыми). [c.144]

Феноменологическое описание П. т. возможно в рамках Ландау теории фазовых переходов. В простейшем случае физ. система описывается однокомпонентным вещественным (скалярным) параметром порядка ф как правило, система обладает симметрией относительно замены (р —> —ф. Тогда уд. термодинамич. потенциал F([c.16]

В равновесной термодинамике гетерогенных систем обычно поведение каждой из фаз рассматривается порознь. Метод раздельного анализа однородных составляющих системы позволяет выяснить многие важные свойства однокомпонентных систем, в частности условие взаимного равновесия соприкасающихся фаз, связь между термодинамическими параметрами равновесных фаз и видом агрегатного превращения, изменения внутренней энергии, энтропии и энтальпии при агрегатных переходах, некоторые свойства веществ вблизи критического состояния и т. д. Этот же прием используется в технической термодинамике парожидкостных систем, в частности для табличных расчетов процессов во влажном паре. [c.9]

Условия 1 и 2 являются необходимыми, но они оказываются недостаточными, если количество различных компонентов системы может меняться. Как мы сейчас увидим, в этом случае должно выполняться еще одно условие. Рассмотрим сначала однокомпонентную систему, т. е. тело, состоящее из одного вещества. Мы можем тогда сразу применить уже развитую теорию. Поскольку давление и температура являются интенсивными параметрами (см. гл. 3, 5), тогда как термодинамический потенциал Гиббса О — экстенсивная величина, можно, очевидно, записать О в виде [c.99]

Анализ условий подобия (Л. 126] основывается на следующих исходных положениях. Рассматривается однокомпонентная смачивающая жидкость (0<я/2) при постоянных физических параметрах в условиях свободного движения. Принимается, что тепловой поток от поверхности нагрева воспринимается только жидкой фазой режим кипения — пузырьковый. Кипение происходит на горизонтальной плоской стенке. Размеры поверхности нагрева велики по сравнению с размерами паровых пузырьков. Температурное поле в жидкой фазе определяется системой дифференциальных уравнений конвективного теплообмена и уравнениями, характеризующими движение пузырьков и теплообмен на их поверхности. В соответствии с этим аналитическое описание процесса включает уравнение энергии [c.305]

Рассмотрим далее равновесие однокомпонентной трехфазной системы лед — вода —пар. Для нее г=3, п=1 и Л =0. Такая система не имеет ни одной степени свободы и находится в равновесии только в одной точке, называемой тройной (рис. 28). В этой точке давление р=4,575 мм рт.ст. и температура Г=0,0075°С. С изме нением одного из параметров системы (Т или р) одна из фаз исчезает. [c.186]

Кинетика твердофазного спекания двойных смесей порошков в отличие от однокомпонентных смесей существенно осложнена процессами, сопутствующими диффузионной гомогенизации. Избыточная свободная энергия порошковой смеси, обусловленная наличием фадиентов концентраций компонентов, может оказаться значительной. Энергетически это оправданно даже тогда, когда система удалена от равновесного состояния по какому-либо другому параметру, например развитости свободной поверхности, величине напряжений в диффузионной зоне и др. Возникает новый механизм уплотнения, при реализации которого перемещение ча- [c.99]

Для простоты предполагается, что система однокомпонентна и состоит из N частиц и что внешним параметром является только объем V. [c.154]

Спекание проводят для повышения прочности предварительно полученных заготовок прессованием или прокаткой. В спрессованных заготовках доля контакта, между отдельными частицами очень мала и спекание сопровождается ростом контактов между отдельными частицами порошка. Это является следствием протекания в спекаемом теле при нагреве следуюш,их процессов восстановления поверхностных оксидов, диффузии, рекристаллизации и др. Протекание этих процессов зависит от температуры и времени спекания, среды, в которой осуществляется спекание и других факторов. При спекании изменяются линейные размеры заготовки (больн1ей частью наблюдается усадка — уменьшение размеров) и физикомеханические свойства спеченных материалов. Температура спекания обычно составляет 0,6—0,9 температуры плавления порошка однокомпонентной системы или ниже температуры плавления основного материала для композиций, в состав которых входят несколько компонентов. Время выдержки после достижения температуры спекания по всему сечению составляет 30—90 мин. Увеличение времени и температуры спекания до определенных значений способствует увеличению прочности и плотности в результате активизации процесса образования контактных поверхностей. Превышение указанных технологических параметров может привести к снижению прочности в результате роста зерен кристаллизации. [c.424]

Пусть, например, однокомпонентная система (п = 1) является одновременно и однофазной (г/> = I). Уравнение (163) показывает, что такая система обладает двумя степенями свободы, т. е. в пределах этой системы могут независимо изменяться два термодинамических параметра давление р и температура Т. Если же в такой системе (при л = ) фаз две (ф = 2), то согласно правилу фаз (163) система обладает только одной степенью свободы и произвольно может меняться только одни термодинамический параметр, т. е. должна существовать однозначная зависимость между давлением и температурой р == р (Т) (уравнение Клапейрона — Клаузиуса). При наличии трех фаз (ф = 3), согласно (163), число степеней свободы одпокомпонентной системы (п = 1) равно нулю, т. е. равновесное существование трех фаз данного вещества возможно лишь при определенных давлении и температуре. Это состояние вещества принято называть тройной точкой. [c.83]

При изменении состояния однокомпонентной системы не всегда ее давление и температуру можно изменять произвольно. Например, если путем соответствующего теплового или механического воздействия на газ можно произвольно изменять и то и другое, то у влажного пара можно изменять произвольно уже только один из этих параметров, ибо у него давление и температура связаны между собой однозначной зависимостью. Число параметров, которые при переводе системы из одного состояния в другое можно изменять произвольно, называется числом степеней свободы этой системы. Таким образом, однофазная однокомпонентная система обладает двумя степенями свободы, а двухфазная однокомионентная система — только одной. В двухкомпонентных системах к параметрам, определяющим число степеней свободы ее, кроме давления и температуры относятся и концентрации одного из компонентов в каждой из фаз. [c.111]

Две сосуществующие фазы при изменении параметров состояния приходят в равновесие. Однокомпонентные системы жидкость—пар имеют одну критич. точку, выше к-рой невозможно сконденсировать пар (см. рис. в ст. Кипение). Кривые, на к-рых расположены сосуществующие фазы жидкости и пара, наз. кривыми сосуществования, или бинодалями. На каждой изотерме p(V) между минимумом и максимумом расположены нестабильные состояния кривая, соединяющая минимумы и максимумы и ограничивающая нестабильную область, наз. спинодалью. Область между спинодалью и бинодалью соответствует только. метастабилъным состояниям, т. е. перегретой жидкости или пересыщенному пару. [c.409]

Исследование области фазового перехода жидкость-твердое тело, где должны появиться наиболее характерные особенности повз-дения систем многих частиц, по-видимому позволит достаточно адекватно моделировать жвдкие смеси. Как правило, смесь моделируется однокомпонентной системой с параметрами потенциала взаимодействия, определяемыми на основе законов комбинирования. Однако в случае плотной жидкости это решение представляется далеко не очевидным, редко приводит к хорошему численному согласию опытных и теоретических данных. Наиболее неясна ситуация при определении условий начала кристаллизации в жидкой бинарной смеси. Вызвано это возрастанием роли структурных образований, неравнозначной ролью молекул разных размеров [4]. [c.104]

Голицын одним из первых обратил внимание на сильное замедление релаксации плотности. Он поставил серию интересных опытов [317], по сделанные им выводы нуждаются в некотором уточнении. Если заданы температура и давление вещества, то в состоянии термодинамического равновесия плотность закритической фазы однозначно определена этими параметрами. Наблюдаемые длительное время изменения плотности в частях системы свидетельствуют не об отсутствии такой однозначности, как думал Голицын, а о необычайно малой скорости приближения к равновесию. Еще более наглядно, чем в однокомпонентных системах, замедление установления вещественного равновесия около критической точки жидкость — пар проявляется в двойных смесях [328, 329]. Например, в [329] наблюдалось практически полное прекращение диффузии йода в углекислоте. Леонтович [330] показал, что для разбавленных растворов это явление обусловлено слабой зависимостью химического потенциала как от концентрации, так и от плотности. Теоретическое изучение [c.300]

Оказывается, если Р является аналитической функцией объемов на критической изотерме, то это невозможно. В однокомпонентной системе имеется всего три параметра состояния Р, V, Т, и, вообще говоря, мы не можем наложить более двух дополнительных условий (Б.7), помимо уравнения состояния. Если в качестве уравнения состояния взято уравнение ван дер Ваальса, свободная энергия имеет производные д"Р1дУ всех порядков всюду и критическая точка однозначно определяется двумя уравнениями (Б.7). [c.193]

Если мольная доля одного из компонентов x обращается в нуль, то мы полз таем определения, использованные ранее для однокомпонентной системы. Расчеты Монте-Карло проводились в 7Г-ансамб-ле, поэтому т следует считать независимой переменной, ф — функцией от независимых переменных, г ш N — параметрами, характеризующими систему. Между независимой переменной х и независимыми переменными, использовавшимися другими авторами, существует следующая связь ) [c.355]

Фиг. 25. Уравнение состояния эквимолярной бинарной смеси твердых сфер. Приведенные параметры определяются соотношениями (135). Сплошными кривыми изображены Н - и В -ветви уравнения состояния однокомпонентной системы (г = 1), -рассчитанные методами Монте-Карло и молекулярной динамики. Изображенная штриховой линией часть В -ветви определена очень приближенно. 7—результаты работы 174], г = 1,1 2 — результаты работы [84], г = 1,6 67 3 — результаты работы [3], г= 3,0.

Фиг. 25. <a href="/info/895">Уравнение состояния</a> эквимолярной бинарной смеси <a href="/info/198305">твердых сфер</a>. Приведенные <a href="/info/138764">параметры определяются</a> соотношениями (135). Сплошными кривыми изображены Н - и В -<a href="/info/380563">ветви уравнения</a> состояния <a href="/info/191486">однокомпонентной системы</a> (г = 1), -рассчитанные <a href="/info/3421">методами Монте-Карло</a> и <a href="/info/418229">молекулярной динамики</a>. <a href="/info/393927">Изображенная штриховой</a> линией часть В -ветви определена очень приближенно. 7—результаты работы 174], г = 1,1 2 — результаты работы [84], г = 1,6 67 3 — результаты работы [3], г= 3,0.

Развитие флуктуационной теории критических явлений ло Связано с использованием методов квантовой теории по. [118, 119]. Вильсон [120, 121], исходя из аналогии квантов( теории поля и статистической механики фазовых переходе развил метод ренормализационной группы — последовательно сокращения числа степеней свободы системы путем изменен масштаба. Оказалось, что критические показатели завис только от размерности пространства d и числа компонент (ра мерности) параметра порядка п. Переходы с одинаковой ра мерностью параметра порядка относятся к одному классу ун. версальности. Так, жидкости, растворы, бинарные сплав ориентационные фазовые переходы" в кристаллах галогенид аммония, анизотропные ферро- и антиферромагнетики вход, в один класс универсальности с моделью Изинга, поскольку всех этих объектах п= (параметр порядка — скаляр лж. однокомпонентный вектор). В сверхтекучем Не комплексщ параметр порядка — волновая функция — двухкомпонентнь. вектор (п=2), в изотропном ферромагнетике п=3 и т. д. Э другие классы универсальности. Важно отметить, что критич ские показатели зависят только от статистических свойств с стем , т. е. они не выражаются через константы фундаме тальных взаимодействий. Можно сказать, что критические пок затели сами являются своеобразными мировыми постоянным В этом состоит уникальность главного результата совр менной теории критических явлений. [c.88]

Классификация систем на основе правила фаз позволяет выявить общие свойства, характерные для внешне различных систем. По числу сосуществующих фаз системы бывают однофазные, двухфазные и т. д. В зависимости от числа компонентов в системах их классифицируют как однокомпонентные, двухкомпонентные и т. д. Число степеней свободы определяет систему как нонвариантную, моновариантную, дивариантную или поливариантную. Для нонвариантной системы все параметры неизменны. Для моновариантной системы один параметр является независимой переменной величиной, для бива-риантной системы число таких переменных равно двум и т. д. Различные системы одинаковой вариантности будут обладать некоторыми аналогичными свойствами. Зная число компонентов и число степеней свободы, можно определить и число сосуществующих при этом фаз. [c.41]

Рассмотрим однокомпонентную систему, состоящую только из одной фазы, например кристаллической. Тогда можно в щироких пределах варьировать давление и температуру, не вызывая при этом фазового перехода. Это означает, что система имеет две степени свободы Р — К- -- -2—Р = 2) поэтому она является двухвариантной. Если кристалл находится в равновесии со своим паром и обе фазы должны сохраняться, тогда можно варьировать в широких пределах только один параметр, например температуру, в то время как величина давления при равновесии однозначно определяется температурой. Такая система обладает только одной степенью свободы и называется поэтому одновариантной. В случае сосуществова- [c.127]

Поведение однокомпонентных и двухкомпонентных систем при параметрах, близких к критическим, резко отличается от их обычного поведения. Так, например, при приближении к критической точке чистого вещества возрастает его сжимаемость, в двухкомпонентпых системах происходит замедление диффузии и т. д. [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...