ფაზის დიაგრამის განმარტება

ადრე მიზანშეწონილია გავიგოთ რას ვგულისხმობთ აგრეგაციის მდგომარეობის ცვლილებებში. ეს არის კონკრეტულად მდგომარეობის ან ფაზის ცვლილებები. როდესაც ნივთიერება მარტივია, როგორიცაა მოლეკულური სითხეები, მას აქვს კარგად განსაზღვრული დნობის და დუღილის წერტილები. მაშინ როცა მოლური მასების მატებისას ეს ტემპერატურები ხდება დიაპაზონი, უფრო სწორად, ინტერვალები, რომელთა შორისაც ხდება ფაზის ცვლილება.

ხშირ შემთხვევაშიც კი, გარკვეული ფაზის ცვლილების ტემპერატურა არ არის მიღწეული, ვინაიდან ნივთიერებები ადრე იშლება. ჩვენ განვსაზღვრავთ შემდეგ ფაზურ ცვლილებებს, რომლებიც განთავსდება დიაგრამებში:

- აორთქლება: თხევადიდან გაზამდე.
- კონდენსაცია: გაზიდან სითხემდე.
- სუბლიმაცია: მყარიდან აირისკენ.

- უკუ სუბლიმაცია: გაზიდან მყარამდე.
- გამაგრება: თხევადიდან მყარამდე.
- შერწყმა: მყარიდან თხევადამდე.

ზოგადად, ისინი თერმული პროცესებია, მათ სჭირდებათ შთანთქმის ან მიწოდება ენერგია ისე, რომ ისინი წარმოიქმნება, ასე რომ, როდესაც ენერგია დაემატება ან ამოიღება, ჩვენ გადავინაცვლებთ გასწვრივ დიაგრამა ფაზა, რომ ნახოთ, აგრეგაციის რა მდგომარეობაში იქნება ნივთიერება.

როგორც კარგად ვიცით, თითოეული ნივთიერება უნიკალურია, ამიტომ თითოეულ ნივთიერებას ექნება თავისი უნიკალური ფაზის დიაგრამა. ამიტომ, თითოეულ დიაგრამაზე წარმოდგენილი იქნება სამმაგი წერტილი, სადაც წნევა და ტემპერატურა რომელშიც სამი ფაზა (მყარი, თხევადი და აირი) თანაარსებობს Ბალანსი. ანალოგიურად, მოცემულია წერტილი კრიტიკულიორთქლის ან გაზის მრუდის ზედა ბოლოში, ეს წერტილი მიუთითებს იმაზე, რომ მაღალ ტემპერატურაზე ის არ შეიძლება მიიყვანოთ თხევად მდგომარეობაში გაზის წნევის გაზრდის გარეშე.

ზოგადად, ფაზური დიაგრამები წარმოდგენილია შემდეგნაირად:

აქ შეიმჩნევა, ა სქემა სადაც წნევა განლაგებულია ორდინატთა ღერძზე და ტემპერატურა აბსცისის ღერძზე. ზოგადად, ადგილები ასევე შეიძლება იყოს ფერადი უკეთესი ვიზუალიზაციისთვის. მარცხნივ გრაფიკული მატერია მყარ მდგომარეობაშია და ტემპერატურის მატებასთან ერთად (ანუ ზრდის სისტემაში მიწოდებულ ენერგიას) შეინიშნება ფაზის ცვლილება სითხეში და შემდეგ, თხევადიდან ორთქლი. სანამ სამმაგ წერტილზე მაღლა ვმოძრაობთ. სამმაგი წერტილის ქვემოთ, ფაზის ცვლილება პირდაპირია მყარიდან ორთქლამდე ან პირიქით, დამოკიდებულია ენერგიის მიწოდებაზე ან მოცილებაზე.

თითოეული წარმოდგენილი მრუდი არის წონასწორობის მრუდები. მაგალითად, მრუდი სამმაგი წერტილიდან კრიტიკულ წერტილამდე არის თხევადი წონასწორობის მრუდი - ორთქლი, ხოლო მარცხნივ მრუდი არის თხევადი-მყარი წონასწორობის მრუდი. ქვემოთ მოცემულია მყარი ორთქლის წონასწორობა, რადგან დაბალ ტემპერატურაზე და წნევაზე წარმოდგენილია მყარის ორთქლის წნევა. წონასწორობის თითოეული მრუდი წარმოადგენს ზემოთ დასახელებულ ფაზურ ცვლილებებს.

წარმოდგენილი ფაზის დიაგრამა არის კონკრეტულად წყლის ფაზური დიაგრამა, რომელიც აღნიშნავს, რომ 1 ატმ წნევის დროს, დუღილის წერტილი არის 100ºC (ნორმალური დუღილის წერტილი) და დნობის ტემპერატურა არის 0ºC (დნობის წერტილი ნორმალური). კრიტიკული წერტილი შეინიშნება კრიტიკული ტემპერატურით 374ºC და კრიტიკული წნევით 218 ატმ, ხოლო სამმაგი წერტილი, სადაც სამი წონასწორობა თანაარსებობს, არის 0.00603 ატმ და 0.01ºC.

გარდა ამისა, ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ, რომ თუ ჩვენ გავზრდით წნევას, დნობის წერტილი მცირდება, ხოლო დუღილის ტემპერატურა იზრდება, ეს გამოწვეულია თითოეული მრუდის დახრილობით Ბალანსი.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, თითოეულ ნივთიერებას აქვს საკუთარი ფაზის დიაგრამა, შესაბამისად, ტენდენცია აღნიშნული შეიძლება არ განმეორდეს ყველა შემთხვევის შესწავლაში, ვინაიდან მრუდების დახრილობა ბალანსი იცვლება.

თემები ფაზის დიაგრამაში