Faz Diyagramının Tanımı

Candela Rocio Barbisan | Aralık 2021
Kimya Mühendisi

Önceden, toplama durumundaki değişikliklerle ne demek istediğimizi anlamanız önerilir. Bunlar özellikle hal veya faz değişiklikleridir. Moleküler sıvılar gibi bir madde basit olduğunda, iyi tanımlanmış erime ve kaynama noktalarına sahiptir. Molar kütleler arttığında, bu sıcaklıklar, faz değişiminin meydana geldiği aralıklar veya daha doğrusu aralıklar haline gelir.

Birçok durumda bile, maddeler daha önceden ayrıştığı için belirli faz değişim sıcaklıklarına ulaşılmaz. Diyagramlarda yer alacak aşağıdaki faz değişikliklerini tanımlıyoruz:

- Buharlaşma: sıvıdan gaza.
- yoğunlaşma: gazdan sıvıya.
- Süblimleşme: katıdan gaza.
- Ters süblimasyon: gazdan katıya.
- Katılaşma: sıvıdan katıya.
- Füzyon: katıdan sıvıya.

Genel olarak ısıl işlemlerdir, emilim veya teslimi Enerji böylece meydana gelirler, böylece enerji eklendikçe veya çıkarıldığında, biz de yol boyunca hareket edeceğiz. diyagram maddenin hangi kümelenme durumunda olacağını görmek için

Çok iyi bildiğimiz gibi, her madde benzersizdir, dolayısıyla her maddenin kendi benzersiz faz diyagramı olacaktır. Bu nedenle, her diyagramda basınç ve basıncın olduğu üçlü bir nokta sunulacaktır. hava sıcaklığı üç fazın (katı, sıvı ve gaz) bir arada bulunduğu Denge. Aynı şekilde, bir nokta sunulur kritikBuhar veya gaz eğrisinin üst ucundaki bu nokta, daha yüksek sıcaklıklarda gazın basıncını arttırmaya devam etmenin ötesinde sıvı bir duruma getirilemeyeceğini gösterir.

Genel olarak, faz diyagramları aşağıdaki gibi temsil edilir:

Burada gözlemlenen, bir şema burada basınç ordinat ekseninde ve sıcaklık apsis ekseninde bulunur. Genel olarak, alanlar daha iyi görselleştirme için renklendirilebilir. Solundaki grafik madde katı haldedir ve sıcaklık arttıkça (yani, sisteme verilen enerjiyi arttırır) sıvıya bir faz değişimi gözlemlenir ve ardından sıvıdan sıvıya buhar. Üçlü noktanın üzerinde hareket ettiğimiz sürece. Üçlü noktanın altında, faz değişimi, enerjinin verilmesine veya çıkarılmasına bağlı olarak katıdan buhara veya tam tersidir.

Temsil edilen eğrilerin her biri denge eğrileridir. Örneğin, üçlü noktadan kritik noktaya kadar olan eğri, sıvı denge eğrisidir - buhar, soldaki eğri ise sıvı-katı denge eğrisidir. Aşağıda katı-buhar dengesi verilmiştir, çünkü düşük sıcaklıklarda ve basınçlarda katının buhar basıncı temsil edilir. Bu denge eğrilerinin her biri yukarıda adı geçen faz değişimlerini temsil eder.

Gösterilen faz diyagramı, özellikle suyun faz diyagramıdır ve 1 atm'lik bir basınçta, kaynama noktası 100ºC'dir (normal kaynama noktası) ve erime sıcaklığı 0ºC'dir (erime noktası normal). Kritik nokta, 374ºC kritik sıcaklık ve 218 atm kritik basınç ile gözlemlenirken, üç dengenin bir arada bulunduğu üçlü nokta 0,00603 atm ve 0.01ºC'dir.

Ayrıca, basıncı arttırırsak erime noktasının düştüğünü görebiliriz. kaynama sıcaklığı artar, bu her bir eğrinin eğiminden kaynaklanır. Denge.

Daha önce de belirttiğimiz gibi, her maddenin kendi faz diyagramı vardır, bu nedenle eğilim eğrilerinin eğimleri nedeniyle, bahsedilen tüm vaka çalışmalarında tekrarlanmayabilir. denge değişir.