c=k – ф + n
- фазалар алаңындағы нүктемен берілген жүйеде с=2.
с = 1 – 1 +2= 2 (бивариантты)
2. қисықтағы нүктемен берілген жүйеде с = 1.
с = 1 – 2 +2= 1 (моновариантты). Р мен Т еркін өзгертуге болады.
3. Диаграммадағы О нүктесі үш фазаның (М,С,Б) бәрі болатын жүйеге сәйкес (с=0). с = 1 – 3 +2= 0 (инвариантты)
О нүктесін су нүктесі. Параметрлердің біреуін өзгерту тепе-теңдікті бұзады және бір немесе екі фазаның жойылуына әкеледі.
Фазалар ережелері теңдеуі күй диаграммаларының дұрыс құрылуын түзетуге мүмкіндік береді.
С = К-Ф + 1.
Фазалардың ережесіне сәйкес:
- бір фаза болғанда еркіндік дәрежесі екіге тең
(f=1-1+2=2), жүйе бивариантты;
- екі фазада, еркіндік дәрежесі (f=1-2+2=1), жүйе моновариантты;
- үш фазада, еркіндік дәрежесі (f=1-3+2=0), жүйе инвариантты.
Біркомпонентті жүйеде үштен артық фаза тепе-теңдікте болмайды.
Екі компонентті жүйелер үшін тұрақты қысымда Гиббс фазалар ережесі:
с = 2 – ф + 1
Қатты фазасы бар екі компонентті жүйелердің диаграмма күйі балқу диаграммасы (термиялық анализ) деп аталады.
Диаграмма типтері:
-эвтетикасымен диаграмма,
-конгруэнтті және инконгруэнтті балқитын химиялық қосылыстары бар, қатты және сұйық шектелген және шектелмеген ерігіштігі бар диаграммалар.
Екі компонентті жүйелер үш тәуелсіз парметрлермен – T, P және компоненттің біреуінің C сипатталады.
Екі компонентті сұйықтан қатты фаза бөлінетін жағдайларды қарастырайық!!!
P=const, фазалар ережесін С=К-Ф+1 түрінде пайдаланамыз. Егер жүйеде бір ғана сұйық фазадан тұратын болса, онда
C= 2-1 +1 = 2
Демек, белгілі шекке дейін температураны да, балқыманың құрамын да қалағанымызша өзгерте аламыз.
Мысалы бу, су, мұз күйлерінің тепе-тендік шартында (үштік нүктеде) саны k=1, ал фаза саны Ф=3
сыртқы параметрлер қысым мен температура (P,T) вариацияланады десек f = 1-3+2 =0
Бір компонентті жүйе тепе-теңдік шарттары орындалғанда үш фазаны (бу, су, мұз) иеленеді.
Температура мен қысымның тұрақтылығы сақталады.
c=k – ф + n
Гиббстің фазалар ережесін формальді түрде Эйлердің ережесіне сәйкестендіру.
Эйлер ережесі бойынша көп жақты фигураның төбесінің саны, төмендегі өрнекпен есептелінеді.
l= k –Ф+2
k-қырларының саны, Ф-жақтарының саны.
Фазалық өтулерді қайтымды процесс ретінде қарастырып, оған ТД екінші заңын қолданайық
dS = dQ/T
тұрақты температурада келтірілген теңдікті интегралдаса
S2 - S1 = λ/T − теңдігі шығады.
λ фазалық өту кезінде пайда болатын немесе жоғалатын меншікті жылу.
Фазалық бірінші текті өтудің анықтамасы бойынша λ≠0 болғандықтан, S2–S1≠ 0 екендігін аламыз.
Достарыңызбен бөлісу: |