Гомогенные и гетерогенные системы. Фазы и компоненты

Гомогенные и гетерогенные системы. Фазы и компоненты [c.19]

Гомогенные и гетерогенные системы, фазы и компоненты. Все [c.52]

Гетерогенные системы состоят из ряда гомогенных систем, которые называют фазами. Фазы разделены между собой поверхностью раздела. В зависимости от агрегатного состояния различают газовую (паровую) и конденсированную (жидкую или твердую) фазы. Независимая часть физической системы называется компонентой. Система может включать одну или несколько компонентов в разных фазах. Примером гетерогенных систем является система лед - вода, раствор вода - метиловый спирт, система лед - вода - пар и др. К гетерогенным системам относятся суспензии (жидкости, в которых находятся взвешенные твердые частицы) и эмульсии (жидкости, в которых находятся во взвешенном состоянии мельчайшие капельки другой жидкости). Промежуточное положение между гомогенными системами и смесями занимают коллоидные растворы, частицы которых имеют крайне малые размеры, видимые только при помощи микроскопа. [c.236]

Все реакции и соотношения, относящиеся к химическому равновесию, рассматривались здесь применительно к гомогенным газовым системам. Условия термодинамического равновесия гетерогенной системы с одним компонентом рассматривались в 12. Большое практическое значение имеют многокомпонентные гетерогенные системы, для которых условия термодинамического равновесия устанавливаются с помощью правила фаз Гиббса. Это правило позволяет определить число произвольно изменяемых параметров (число степеней свободы), исходя из числа компонентов и числа фаз в системе. Число компонентов равно числу химически индивидуальных веществ минус число химических реакций между ними. Определение фазы было дано в 12 при невысоких давлениях возможна лишь одна газовая фаза в системе, но количество твердых и жидких фаз не ограничивается существует, например, несколько кристаллических модификаций твердых тел (льда, серы, железа), в системе могут быть несмешивающиеся жидкости, каждая из которых является фазой. [c.258]

Под сплавом понимается любая многокомпонентная металлическая система. При данных давлении, температуре и составе сплав может быть гомогенным (однофазным) и гетерогенным (многофазным). Имеется несколько параллельных классификаций фаз, образованных несколькими компонентами. Эти классификации группируют сплавы, аналогичным (хотя и не в полной степени) образом. [c.7]

Как уже указывалось, гетерогенный факел может получиться и при сжигании гомогенного газообразного горючего, однако наиболее часто это название относят к факелам, образующимся при сжигании жидких и пылевидных топлив. Таким образом, особенностью гетерогенного горящего факела является наличие внутри газообразного тела горящего факела распределенной с той или иной степенью равномерности жидкой или твердой фазы, а в некоторых случаях — одновременно обеих фаз. В силу этого горящий факел может представлять двухфазную или трехфазную систему. Естественно предположить, что процессы выгорания всех фаз взаимно связаны, а компоненты одной и той же фазы могут находиться в различном физическом состоянии и разниться по размерам (полидисперсные системы). Теоретический анализ процессов в гетерогенном горящем факеле без существенных упрощающих предположений пока не осуществим и поэтому нет надежных методов расчета такого факела. [c.138]

Гетерогенная система — макроскопически неоднородная термодинамическая система, состоящая из различных по физическим свойствам или химическому составу частей (фаз). Смежные фазы гетерогенной системы отделены друг от друга физическими поверхностями раздела, на которых скачком изменяется одно или несколько свойств системы (состав, плотность, кристаллическое строение, электрические и магнитные свойства и др.). Примером гетерогенной системы являются композиционные материалы, в которых компоненты отличны по составу, строению, свойствам. Различие между гетерогенной и гомогенной (однородной) системами не всегда четко выражено. Так, переходную область между гетерогенными механическими смесями (взвесями) и гомогенными (молекулярными) растворами занимают коллоидные растворы, в которых частицы растворенного вещества столь малы, что к ним неприменимо понятие фазы. [c.25]

Корреляция фазовой -диаграммы с электрохимическими характеристиками сплава частично обсуждалась в разд. 1.3. Имеется однозначная -аналитическая связь (il.)12) между химическими потенциалами компонентов А и В в сплаве и, соответствующими обратимыми электродными потенциалами по каждому из компонентов, т. е. обратимыми потенциалами реакций (1.6) и (1.7), причем термодинамическое равновесие в системе сплав — раствор электролита имеет место в случае л = Ев=Еа,в-сплав-Это условие сохраняет силу независимо от того, какая интерметаллическая систем.а подразумевается — гомогенная или гетерогенная, так как обратимые потенциалы реакций (1.6) и (1.7) для каждой из равновесно сосуществующих фаз одни и те же. Таким образом, каждой фазовой диаграмме может быть поставлена в соответствие зависимость обратимого потенциала от состава системы. [c.142]

Гомогенные, физически различные и механически отделимые части системы называются фазами. Лед, вода и пар — три фазы одного и того же вещества— воды. Газообразная фаза, всегда однородная в условиях равновесия, может быть в системе только одна, поскольку газы смешиваются друг с другом в любом отношении. Жидких фаз может быть несколько, если для данной системы характерно расслаивание. В галургии этот случай встречается редко, так как жидкой фазой является однородный раствор. Однако при извлечении какого-либо компонента водно-солевого раствора экстракцией органическим реагентом образуется гетерогенная система из двух жидких фаз. [c.38]

В Предыдущих главах были рассмотрены термические и калорические уравнения состояния кристаллов. В общем случае термодинамическая система состоит из различных компонентов (веществ), которые объединяются в гомогенные составные части, называемые фазами. Отдельные фазы четко разделены ограничивающими поверхностями. Система из нескольких фаз является гетерогенной. Для характеристики термодинамического состояния, в котором находится система, наряду с количеством частиц Л г, принадлежащих отдельным компонентам, выше использовались переменные параметры состояния р, V, Т и (У (или Я), между которыми существуют соотношения, выражаемые уравнениями состояния. [c.86]

Гетерогенная система в общем случае состоит из т фаз и т компонентов. Принимается, что в каждой из фаз имеются все компоненты. Так как фазы являются гомогенными частями рассматриваемой системы, то условия равновесия в каждой из фаз определяются выражениями (184) и (186). [c.96]

Углеводородные системы могут быть гомо- и гетерогенными. В гомогенной системе все её части имеют одинаковые физические и химические свойства. Составляющие гомогенной системы (называемые компонентами) размазаны по пространству и взаимодействуют на молекулярном уровне. Для гетерогенной системы физические и химические свойства в разных точках различны. Гетерогенные системы состоят из фаз. Фаза - это часть системы, которая является гомогенной и отделена от других фаз отчетливыми границами. Взаимодействие между фазами происходит на поверхностях раздела. Смесь воды, нефти и газа в пласте - типичный пример гетерогенной среды. [c.63]

Кроме фазы важное значение при исследованиях равновесия термодинамических систем (как гетерогенных, так и гомогенных) имеет понятие компонент. Это такая часть системы, содержание которой не зависит от содержания других частей. Смесь i азов является однофазной, но многокомпонентной системой компонентов в смеси химически не реагирующих газов столько. [c.22]

Обратимся теперь к условиям, при которых в бинарной системе оба компонента А и В образуют смешанный кристалл, т. е. гомогенную фазу, или выпадают отдельно из раствора с образованием гетерогенной смеси обеих составных частей. Решить эту проблему можно с помощью термодинамических функций состояния, учитывая тот факт, что фаза устойчива только в случае, если она обладает наименьшей свободной энергией. [c.146]

Прежде чем закончить описание математических моделей диффузии в непрерывной среде, следует вкратце остановиться на диффузии в гетерогенных и многофазных системах. Подобные задачи возникают как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях. В однофазных системах уравнение баланса (1.7) выполняется всегда, по крайней мере в неподвижной лабораторной системе отсчета. Одиако в условиях фазового роста и перемещения поверхности раздела фаз уравнение (1.7) оказывается непригодным и должно быть заменено аналогичным уравнением, записанным для движущейся системы координат. Последнее уравнение будет. выполняться в каждой области гомогенности. Необходимо также задать условия сопряжения на поверхностях раздела, связывающие между собой концеитрации одного и того же компонента в двух смежных фазах. Согласно второму Закону термодинамики одним из таких условий является непрерывность химического потенциала при переходе через поверхность раздела. Часто используется второе условие, а именно непрерывность потока рассматриваемого компонента при переходе через границу фаз. Таким образом, концентрация Данного компонента i и ее градиент ие должны быть одновременно непрерывными прн переходе через поверхности раздела в гетерогенных системах. Прекрасным примером подобной диффузионной задачи может служить задача об окислении металла с образованием двух или большего числа окислов с составами, отвечающими различным стехиометрнческим соотношениям. [c.30]

Способность мембраны передавать или не передавать энергию и вещества из одной части системы в другую формулируется на языке ее качественных характеристик. Различают мембраны подвижные и неподвижные, гибкие и жесткие, проницаемые для конкретных частиц и непроницаемые. Подвижные мембраны способны изменять свое положение в пространстве, а гибкие — изменять свою площадь и форму. В первом случае изменяются объемы разделяемых частей системы, а во втором — в дополнение к этому может производиться работа изменения величины поверхности мембраны. Если жесткая неподвижная мембрана разделяет два раствора и проницаема ие для всех, а лишь для некоторых из нейтральных компонентов (полупроницаемая мембрана), то такую систему называют осмотической, если же при этом мембрана способна пропускать через себя ионы, то говорят о равновесии Доннана. При подвижных мембранах с ионной проводимостью имеют дело с обычными электрохимическими равновесиями. Частным случаем мембранных равновесий можно считать и гетерогенные равновесия между различными фазами вещества. Роль мембраны в этом случае играет естественная граница раздела соприкасающихся фаз ( поверхностная фаза ) или другая фаза, в равновесии с которой находятся гомогенные части системы. Например, при так называемых изопьестических (изобарических) равновесиях ею может сл) жить общая паровая фаза над жидкими растворами с различающимися концентрациями веществ. [c.129]

Описание механических свойств композитных материалов, которые могут обладать весьма высокой прочностью (особенно статической и ударной), можно производить двумя путями. В первом случае композитные материалы рассматриваются как квазиодно-родные (гомогенные), обладающие в случае объемного дисперсного армирования изотропией деформационных и прочностных свойств, а в случае армирования волокнами, плоскими сетками или тканями — определенного типа анизотропией. Обычно применяют модели ортотропного или трансверсально-изотропного тела. При таком подходе речь идет о механических характеристиках, осред-ненных в достаточно больших объемах, содержащих много однотипных армирующих элементов. Другой, несравненно более сложный, но и более информативный путь состоит в раздельном рассмотрении механических свойств каждой фазы с последующим теоретическим прогнозированием свойств всего композита в целом. При этом приходится рассматривать фактически еще одну дополнительную фазу зоны сопряжения основных фаз, например, матрицы с армирующими волокнами. Механизм повреждений, развивающихся на границах фаз, обычно весьма сложен и определяется помимо свойств основных компонентов гетерогенной системы еще рядом дополнительных факторов, таких как адгезия фаз, технологические и температурные местные напряжения, обычно возникающие вблизи границ, наличие дефектов и др. Границы фаз как зоны концентраций напряжений играют особенно важную роль в развитии много- и малоцикловых усталостных повреждений композитов. [c.37]

В более сложной системе, когда взаимная растворимость компонентов ограничена наличием а- и р-фаз, примыкающих на диаграммах состояния к фазам чистых веществ А и В (рис. 1.4,а), зависимость энергии Гиббса от состава будет определяться тремя характерными участками двумя — для гомогенных а- и р-структур и одним — для гетерогенной а+р-сйстемы (рис. 1.4,6). Однако и в этом случае образование такой системы из чистых компонентов приводит к выигрышу общей энергии. . [c.15]

Полученные балансовые уравнения могут быть применены для описапия многоскоростпой сплошной среды как в гомогенном, так н в гетерогенном приближениях. Принципиальное различие этих приближений состоит в конкретизации величин а/, Ец и в учете условия [5], сущность которого сводится к следующему для гомогенных смесей каждая компонента занимает весь объем смеси, а в гетерогенной системе — лишь некоторую часть от общего объема системы. Это обусловливает необходимость привлечения условий, учитывающих структуру фаз, составляюищх многофазную систему. [c.36]

В качестве объектов для дальнейшего изучения будем рассматривать материальные среды, состоящие из одной или нескольких фаз. Каждая фаза—зто часть системы, ижющая четко выра-лсенные границы. Однофазные системы принято называть гомогенными, а многофазные — гетерогенными. В зависимости от агрегатного состояния различают газообразные и конденсированные фазы. Каждая из них состоит из отдельных компонентов. В дальнейшем считается, что компонентами фаз являются индивидуальные вещества—химические соединения, находящиеся в газообразном либо конденсированном состоянии, ижющие кратное число образующих их атомов и характеризуемые определенной степенью (кратностью) ионизации. [c.158]

Системы образуются компонентами, которые, взаимодействуя друг с другом, образуют фазы, составляющие систему. Фазой является часть системы (или совокупность нескольких таких частей), однородная по химическому составу, строению и свойствам, которые не зависят от массы фазы. Фазу можно механически отделить от других частей системы, в которой она находится. Отделение возможно благодаря существованию межфаз-ных поверхностей. В зависимости от условий фазы могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Так как газы смешиваются друг с другом в любых соотношениях, при равновесии в системе может находиться единственная газовая фаза, а соприкасающихся твердых и жидких фаз может быть несколько. Системы, состоящие из одной фазы, являются гомогенными, из нескольких фаз -гетерогенными. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...