Vigtigste videnskab

Fasediagramfysik

Fasediagramfysik
Fasediagramfysik

Video: FysKem1: Uge 4: 1. Fasediagram af et stof og kemisk potential (v. 14) 2024, September

Video: FysKem1: Uge 4: 1. Fasediagram af et stof og kemisk potential (v. 14) 2024, September
Anonim

Fasediagram, graf, der viser de begrænsende betingelser for faste, flydende og gasformige faser af et enkelt stof eller af en blanding af stoffer, mens de gennemgår ændringer i tryk og temperatur eller i en anden kombination af variabler, såsom opløselighed og temperatur. Figuren viser et typisk fasediagram for et enkomponentsystem (dvs. et bestående af et enkelt rent stof), hvor kurverne er opnået fra målinger foretaget ved forskellige tryk og temperaturer. På ethvert tidspunkt i de områder, der er adskilt af kurverne, tillader trykket og temperaturen kun en fase (fast, væske eller gas) at eksistere, og ændringer i temperatur og tryk op til punkterne på kurverne ændrer ikke denne fase. På ethvert tidspunkt på kurverne tillader temperatur og tryk to faser at eksistere i ligevægt: fast og væske, fast stof og damp eller væske og damp. For eksempel er linjen, der er trukket for variationen med temperaturen i damptrykket for væsken, grænsen mellem væske og damp; der kan kun findes damp på linjen med lavt tryk og høj temperatur, mens stoffet skal være flydende på siden med højt tryk og lav temperatur; væske og damp findes sammen ved temperaturer og tryk svarende til punkter på linjen; på det sted, hvor denne linje forsvinder, kaldet det kritiske punkt, bliver væsken og dens damp ikke skelnen. Langs linjen mellem væske og fast stof kan smeltetemperaturerne for forskellige tryk findes. Krydset mellem de tre kurver, kaldet tredobbelt punkt, repræsenterer de unikke forhold, under hvilke alle tre faser eksisterer i ligevægt sammen. Et fasediagram for to komponenter viser normalt smeltekurver på et temperatursammensætningsdiagram.

væske: Fasediagram over et rent stof

Når temperaturen og trykket på et rent stof er fast, er ligevægtstilstanden for stoffet også fast. Dette er illustreret

Fasediagrammer er specifikke for hvert stof og blanding. Komplekse blandinger kan kræve tredimensionelle fasediagrammer, som kan repræsenteres i to dimensioner ved hjælp af perspektiv. Fasediagrammer er vidt brugt i undersøgelser af minerale ligevægte i forbindelse med betingelserne for dannelse af klipper og mineraler i Jorden. De er også uvurderlige, når man designer industrielt udstyr og søger optimale betingelser for fremstillingsprocesser og ved bestemmelse af stoffernes renhed.