Тройная точка. Правило фаз

ТРОЙНАЯ ТОЧКА. ПРАВИЛО ФАЗ [c.109]

Ветвь АК пограничной кривой, называемая также левой пограничной кривой, есть линия кипящей, т. е. находящейся в равновесии со своим насыщенным паром, жидкости ветвь КС, или правая пограничная кривая, есть линия сухого насыщенного пара / —область жидкости II —область перегретого пара III — область твердого состояния IV — область равновесного сосуществования жидкой и паровой фаз V — область равновесного сосуществования твердой и паровой фаз VI — область равновесного сосуществования твердой и жидкой фаз. Линия 8С, разграничивающая области V/ и V, Л/ и V, определяет температуру равновесного сосуществования всех трех фаз, т. е. основную тройную точку вещества. [c.135]

При изучении физико-химических равновесий за внешние факторы, влияющие на состояние сплава, принимают температуру и давление. Применяя правило фаз к металлам, можно во многих случаях принять изменяющимся только один внешний фактор — температуру, так как давление, за исключением очень высокого, мало влияет на фазовое равновесие сплавов в твердом и жидком состояниях. Тогда уравнение примет следующий вид С — К - -+ 1 — Ф. Так как число степеней свободы не может быть меньше нуля и не может быть дробным числом, то К, — Ф + 1 > О, а Ф< /С + 1, т. е. число фаз в сплаве, находящемся в равновесном состоянии, не может быть больше, чем число компонентов плюс единица. Следовательно, в двойной системе в равновесии может находиться не более трех фаз, в тройной — не более четырех и т. д. [c.49]

По аналогии с правилом рычага для бинарных систем для тройных систем имеет место правило прямой линии смесь двух трехкомпонентных фаз аир изображается точкой, которая лежит на отрезке прямой, соединяющей фигуративные точки исходных фаз, и делит этот отрезок на части, обратно пропорциональные количеству исходных фаз. Данное правило не только позволяет изображать сМесь двух фаз, но и облегчает анализ фазовых превращений. Например, при рассмотрении распада пересыщенного твердого раст вора, зная исходный со-тав и состав выделяющейся избыточной фазы, можно указать направление, в котором изменяется состав твердого раствора. [c.178]

Из правила фаз следует, что вариантность системы равна нулю, если один компонент присутствует в трех фазах. Следовательно, в однокомпонентной системе устойчивыми в состоянии равновесия могут быть не более, чем три фазы. Две различные кристаллические модификации могут существовать в равновесии с жидкостью или с паром, но не с обеими вместе. Таким образом, оказываются возможными две новые тройные точки —S2—V и Si—S2—L (здесь S] и S2 — твердые фазы, а V и L — соответственно пар и жидкость, находящиеся с ними в равновесии). Тройная точка Si—S2—V является точкой пересечения кривых Si—У и S2—V (рис. 2-4). [c.49]

Наряду с этой тройной точкой (равновесие кристалл— расплав — пар) в однокомпонентной системе могут быть и другие тройные точки в тех случаях, когда кристалл существует в нескольких модификациях (см. 9.1) (например, в модификациях а и Р) в контакте с расплавом. Достаточно часто встречаются вещества, имеющие несколько модификаций, однако они могут находиться в равновесии только при определенных условиях. В соответствии с определением фазы каждую модификацию можно рассматривать как самостоятельную фазу. Если применить правило фаз к однокомпонентной системе, получим Р- -Р = К+2 = 3. Отсюда следует, что максимальное число кристаллических модификаций, находящихся в равновесии, ограничено, и при любых превращениях в равновесии [c.129]

В гл. 7 Правило фаз рассматривается тройная точка, а затем кратко говорится о правиле фаз. [c.175]

По правилу фаз Гиббса следует, что для индивидуального вещества (т = 1) в тройной точке при равновесии могут одновременно сосуществовать три фазы. Однако это правило не указывает, во скольких [c.102]

Рассмотрим теперь одновременное равновесие трех фаз однокомпонентной системы. Правило фаз (Р = 1, /- = 3) дает а=р—г+2 = 0, т. е. одновременное существование трех фаз при равновесии возможно только при определенном давлении и определенной температуре, которые определяют фундаментальную (тройную) точку. Действительно, так как равновесие двух фаз не зависит от присутствия других фаз, то для равновесия фаз / и 2 и равновесия 1 и 3 необходимо, чтобы [c.68]

Температуры плавления двойных эвтектик лежат на линиях пересечений поверхностей ликвидус. Наконец, линии двойных эвтектик должны сойтись в одной точке, а следовательно, в этой точке сходятся и все поверхности ликвидус. Это вытекает из правила фаз. В случае образования механической смеси в данном сплаве после кристаллизации двойной эвтектики должна начаться кристаллизация тройной эвтектики, в которую входят кристаллы и третьего элемента, т. е. в тройную эвтектику входят кр. Л + кр. В + кр. С. [c.84]

В качестве иллюстрации правила фаз Гиббса рассмотрим равновесие между твердой, жидкой и газообразной фазами чистого вещества, т. е. однокомпонентную систему. В этом случае С = 1 и Р = 3, что дает / = 0. Следовательно, при таком равновесии свободных интенсивных переменных нет известно только одно давление и одна температура, при которой три фазы могут сосуществовать. Это —так называемая тройная точка (рис. 7.1). В тройной точке НгО Т = 273,16 К и р = 611 Па = 6,11 10 бар. Эта единственная точка сосуществования трех фаз воды используется для создания температурной шкалы . [c.183]

В области теоретического металловедения за истекшие 50 лет разработаны многочисленные диаграммы состояния двойных и тройных систем. Установлена связь между диаграммами состояний и диаграммами, показывающими зависимость физических свойств сплавов от их химического состава (правила Н. С. Курнакова). Сформулировано понятие о сингулярных точках и законы образования упорядоченных твердых растворов (Н. С. Кур-наков), установлено размерное и структурное соответствие в когерентных фазах (правило П. Д. Данкова), открыты законы кристаллизации слитков (Н. Т. Гудцов), созданы теории изотермической обработки стали (С. С. Штейн-берг), мартенситного превращения твердых растворов и отпуска закаленной стали (Г. В. Курдюмов), модифицирования сплавов (М. В. Мальцев), образования эвтектик и жаропрочности сплавов (А. А. Бочвар) и многие другие. [c.190]

Для тройных систем правило фаз записывается в виде / = = 4 — р по сравнению о двойными системами появляется одна дополнительная степень свободы. Ясно, что в тройной системе максимальное число фаз, которые могут находиться в равновесии друг с другом, равно четырем, а число степеней свободы в случае четырехфазного равновесия равно нулю (как, например, при кристаллизации тройной эвтектики). Трехфазные тройные сплавы имеют одну степень свободы эти сплавы в пространственной диаграмме состояния занимают соответствующие объемы. Как и в случае двухфазных областей на двойных диаграммах состояния, температуру трехфазного тройного сплава можно изменять, но при этом при каждой заданной температуре составы всех трех равновесных фаз оказываются вполне определенными. В двухфазных объемах пространственной диаграммы состояния тройной системы температуру и состав можно изменять независимо друг от друга. В однофазном объеме число степеней свободы тройного сплава достигает максимального значения, равного трем здесь можно изменять температуру, а также концентрации двух из трех компонентов. Поскольку концентрации всех трех компонентов в сумме равны 100%, то изменять независима друг от друга можно только две концентрации, так как содержание третьего компонента определяется по разности между 100% и суммой концентраций остальных двух компонентов. [c.68]

Газовый термометр тарируется по тройной точке воды (То = 273,16 К). Для этого его помещают в специальные ванны, где реализовано существование всех трех фаз — льда, воды и пара. Давление газа ра в газовом термометре при этом несколыко превышает атмосферное и точно измеряется жидкостным манометром по перепаду Но. Далее газовый термометр помещают в систему, где необходимо измерить температуру Т. Допустим Т>То, тогда давление газа в газовом термометре увеличится, уровень ртути в левом колене манометра опустится, а в правом поднимется. Чтобы обеспечить условие постоянства объема газа (3.2), через вентиль О в манометр подают ртуть, чтобы при каждом измерении ее уровень в левом колене находился на отметке С. Установившийся перепад Я, соответствующий новому значению р, показан на рис. 3.1. Температура определяется по (3.2) Т=То р/ро) = 72 [c.72]

Процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное называется испарением. Испарение, при котором давление паровой фазы равно внешнему давлению, называется кипением давление при этом называется давлением насыщенного пара. Зависимость температуры кипения Гкип от внешнего давления называется ортобулической кривой, а обратная зависимость давления насыщенных паров от температуры — кривой упругости пара. Кипение возможно в интервале от температуры тройной точки до критической температуры Гкр с увеличением давления Гкип увеличивается. Для многих веществ выполняется эмпирическое правило Гульберга—Гюн [c.192]

На основе правила фаз для тройных систем = 3 + 2—ф. Система нонвариантна при наличии пяти фаз пар+жидкость+ +три твердые фазы. Область ненасыщенных растворов будет характеризоваться тремя степенями свободы и изображаться в виде объема пересечение объемов по плоскости соответствует дивариантному равновесию при наличии, наряду с паром и жидкостью, одной твердой фазы, и наконец, моновариантное равновесие изображается линией пересечения соответствующих плоскостей и характеризует равновесие между двумя твердыми фазами с насыщенным раствором и паром. При условии постоянства одного из параметров (например, температуры в случае изображения изотермы) вариантность каждой системы уменьшится на единицу при этом плоскость будет соответствовать области ненасыщенных растворов, линия — выделению одной твердой фазы, а точка — наличию одновременно в системе двух твердых фаз. Следовательно, максимально возможное число фаз в изотермическом процессе равно четырем, что соответствует нонвариантному равновесию. [c.82]

Правило фаз применимо к прерывистым изменениям вдоль границ фазовой диаграммы. Переход от одной фазы к другой может быть представлен при постоянных давлении или температуре в виде линий, параллельных осям координат. Так как тройная точка не тождественна точке плавления, обычно наблюдаемой в открытом сосуде при атмосферном давлении, из рис. 17-2 видно, что при давлениях выше 4,6 мм рт. ст. пары воды могут конденсироваться в жидкость, которая в свою очередь переходит в лед при постоянном понижении температуры. В вакуумном приборе при давлении порядка всего лишь нескольких Ашкрон ртутного столба жидкая фаза не может существовать при любой температуре и пары превращаются непосредственно в лед при низких температурах в ловуш ке, присоединенной к вакуумной системе. [c.403]

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]

Пусть экспериментально установлено, что фазы Z и W простираются несколько внутрь цреугольника, а правая часть кривой растворимости компонента С имеет вид, как показано на рис. 232. Исследование приведенных на рисунке сплавов позволило установить двухфазную область W + С) и одну из сторон трехфазного треугольника. Сначала можно было предполагать, что это был треугольник ( +W+Z), но легко показать, что такие результаты могут быть ошибочными. Точка а на границе С является углом трехфазного треугольника, и ее положение приблизительно определяется сплавами, пронумерованными 1 и 2. Сплав, обозначенный цифрой 3, содержит три фазы, и поэтому вторая сторона трехфазного треугольника, начинающаяся от точки а, должна проходить левее точки 3 таким образом, эта фаза не должна пересекать праницу 2-фазы. Такое положение может быть либо вследствие отсутствия истинного равновесия, либо из-за несовершенного травления, которое не разрешает установить различие между кристаллитами 2-фазы и какой-то неизвестной тройной фазы, лежащей внутри треугольника. Для подтверждения последней точки зрения сплавы должны быть вторично отожжены, чтобы убедиться, что равновесие достигнуто и в структуре дальнейших изме- [c.365]

На рис. 4.26 представлено горизонтальное (изотермическое) сечение одной из типовых тройных диаграмм при 20 °С. Так же как в двойных системах для двухфазных областей, здесь можно применять правило отрезков. Например, через фигуративную точку сплава К проходит конода тп. Любой сплав, лежащий на этой коноде, состоит из двух фаз определенного состава ащ и 7 . Для сплава К равновесное соотношение составляющих фаз [c.118]

В какой фазовой области расположены наиболее прочные стареющие сплавы, обычно предсказать не удается, так как даже если состав и строение стабильных фаз известны, то чаще всего мы заранее не знаем ничего о типе и структуре промежуточных метастабильных выделений. А эти выделения, как правило, и обеспечивают максимальное упрочнение при старении. Наглядным примером могут служить промышленные сплавы на базе системы А — Zn— Mg (типа, Г9Г5). В этих сплавах,-согласно диаграмме состояния, в стабильном равновесии с алюминиевым а-раствором находится тройное соединение Т (AlgMgsZna), а при старении, обеспечивающем высокую прочность, выделяется п - фаза, промежуточная между С-раствором и фазой т] (MgZn2). Предсказать подобные случаи пока невозможно. [c.326]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...