Умови рівноваги фаз
При описі просторово неоднорідних середовищ застосовно розбиття їх на деяке число однорідних за складом частин, розділених кордонами розділу. Макроскопічна частина середовища (речовини), що має однорідний фізико-хімічний склад, називається фазою. Далі нами будуть розглядатися термодинамічні системи, для опису фаз яких застосовні методи рівноважної термодинаміки.
Знаходяться в рівновазі термодинамічні системи не обов’язково повинні представляти собою однорідну середу, тобто бути однофазними. У стані рівноваги може перебувати система, що складається з декількох різних за своїми фізико-хімічними властивостями фаз, просторово розділених не змінюються з часом (або для квазірівноважного випадку нескінченно повільно змінюються) межами розділу фаз. Якщо через ці кордони не відбувається макроскопічний перенос, а самі фази знаходяться в стані термодинамічної рівноваги, то така термодинамічна система, незважаючи на свою неоднорідність, буде перебувати в стані термодинамічної рівноваги.
В якості багатофазної системи може виступати система, що складається з фаз одного і теж речовини, що знаходиться в різних агрегатних станах. Для цього випадку характерна зміна кордону розділу різних агрегатних станів, тобто рух кордонів розділу фаз. При цьому буде відбуватися процес перетворення речовини з одного агрегатного стану в інший, тобто фазове перетворення.
Питомою термодинамічним потенціалом називається відношення термодинамічної потенціалу (потенціалу Гіббса) даної фази термодинамічної системи до маси цієї фази. Тобто питома термодинамічний потенціал визначається в розрахунку на одиницю маси речовини, з якого складається фаза. Введення поняття питомої термодинамічного потенціалу пов’язано з тим, що при фазових перетвореннях кожна з фаз є системою зі змінною масою.
Якщо при фазовому перетворенні перші похідні питомих термодинамічних потенціалів і для різних фаз однакові, а другі похідні різні, то такі перетворення називаються фазовими переходами другого роду. При таких переходах теплота не виділяється і не поглинається, але для них характерні стрибкоподібні зміни теплоємності, температурного коефіцієнта розширення і стисливості речовини. Прикладами фазових переходів другого роду є перетворення магнітного сплаву з феромагнітного стану в парамагнітний, перехід металу або сплаву в надпровідний стан і перехід рідкого гелію в надтекучий стан.
Related posts:
- Умови рівноваги – фізика Існує дві основні умови рівноваги тіл: 1. Виходячи з відомого нам II закону Ньютона, щоб тіло залишалося нерухомим, сумарна (рівнодіюча) сила повинна дорівнювати нулю. Тобто, щоб визначити умову, за якої тіло буде знаходитися в рівновазі, суму проекцій сил на будь-яку вісь, слід прирівняти до нуля: 2. Друга умова стосується моментів сил: Щоб тіло знаходилося в […]...
- Умови рівноваги між зарядами і електричним полем При переміщенні металу [1] в електричне поле E⃗ 0 E → 0 на вільні електрони діють електричні сили, під дією яких електрони починають рухатися. Якщо електричне поле не надто велике, то електрони не можуть покинути обсяг металу і скупчуються на одній стороні провідника, з іншого боку провідника утворюється недолік електронів, тому позитивний заряд іонів решітки […]...
- Умови рівноваги споживача Умови рівноваги споживача – то кількість товару, яке купить споживач при даній ціні. Функція корисності максимізується в тому випадку, коли грошовий дохід споживача розподіляється таким чином, що кожен останній рубль, витрачений для придбання будь-якого блага, приносить однакову граничну корисність. При виконанні цієї умови ніякі зміни структури споживчого набору її можуть дати додаткової вигоди. Споживачеві є […]...
- Термодинамічна система Термодинамічною системою називається макроскопічне тіло або система тіл, які можуть взаємодіяти один з одним і з оточуючими тілами. Склянку з водою – приклад термодинамічної системи. Термодинамічна система складається з настільки великого числа частинок, що абсолютно неможливо описувати її поведінку шляхом розгляду руху кожної молекули окремо. Однак саме грандіозність числа молекул робить непотрібним такий опис. Виявляється, […]...
- Фазові переходи першого роду Крива випаровування 2 закінчується критичною точкою (К), в якій зникають відмінності рідкої і газоподібної фаз. Якщо фазовий перехід здійснюється в обхід критичної точки, як показано пунктирною лінією на рис. 3.1, то перетину кривої випаровування не відбувається і фазове перетворення проходить шляхом безперервних змін без освіти кордону розділу фаз. Для однорідного за своїми фізико-хімічними властивостями речовини […]...
- Види рівноваги Для того щоб судити про поведінку тіла в реальних умовах, мало знати, що воно знаходиться в рівновазі. Треба ще оцінити цю рівновагу. Розрізняють стійке, нестійке і байдуже рівновагу. Рівновага тіла називають стійким, якщо при відхиленні від нього виникають сили, які повертають тіло в положення рівноваги (рис. 1 положення 2). В усталеному рівновазі центр ваги тіла […]...
- Теплова рівновага – коротко Щодня ви маєте справу з тілами, що перебувають в різних станах, які характеризуються певними параметрами. Наприклад, макроскопічні системи: шматок льоду, принесений в кімнату взимку, і повітря в кімнаті мають різну температуру. Через деякий час в результаті теплообміну між льодом і повітрям температура льоду підвищиться, а повітря дещо знизиться, лід розтане, що утворилася з нього вода […]...
- Теплова (термодинамічна) рівновага Ядро термодинаміки складають чотири закони (або, як їх інакше називають, почала): нульовий, перший, другий і третій. Щодня ви маєте справу з тілами, що знаходяться в різних станах, які характеризуються певними параметрами. Наприклад, макроскопічні системи – шматок льоду, принесений в кімнату взимку, і повітря в кімнаті – мають різну температуру. Через деякий час в результаті теплообміну […]...
- Термодинамічні стани і термодинамічні процеси В курсі механіки було введено поняття фізичної системи (системи тіл), для опису якої були використані закони динаміки. Таку систему називають механічною системою. Коли крім законів механіки потрібно застосування законів термодинаміки, систему називають термодинамічною системою. Як ми вже відзначали у вступі, необхідність використання цього поняття виникає, якщо число елементів системи дуже велике і руху окремих її […]...
- Принцип Ле Шательє-Брауна Розглянуте вище опис оборотних термодинамічних процесів за допомогою термодинамічних потенціалів не дозволяє зробити висновок про стійкість того чи іншого рівноважного стану. Загальна умова стійкості рівноваги ізольованих систем може бути сформульовано на основі закону зростання ентропії. З цього закону випливає, що зростання ентропії ізольованої системи відбувається до тих пір, поки в ній не загасають всі незворотні […]...
- Умови виникнення життя на Землі Проведено велику кількість лабораторних дослідів, що імітують умови, що існували на поверхні ще млявої Землі. Ці досліди переконливо показують, що в надрах земної кори, гідросферу і атмосфері повинно було відбуватися утворення багатьох органічних речовин, зокрема амінокислот, пуринових і пірімідинових підстав, рибози і дезоксирибози, тобто хімічних сполук, що грають першорядну роль в метаболізмі сучасних організмів. Важливо, […]...
- Температура та теплова рівновага системи Поняття температури тісно пов’язане з поняттям теплового рівноваги. Якщо два тіла різної температури привести в зіткнення, то, як показує досвід, між ними буде відбуватися теплообмін – процес передачі енергії від більш нагрітого тіла до менш нагрітого, що супроводжується змінами ряду фізичних параметрів. Через деякий час зміна макроскопічних параметрів тел припиняється, тобто тіла приходять у стан […]...
- Теплова рівновага Фундаментальний постулат, який випливає з численних дослідних даних, свідчить: який би не був початковий стан тіл ізольованої системи, з часом у ній встановлюється теплова рівновага. Таким чином, теплова рівновага – це стан, в який будь-яка система, ізольована від навколишнього середовища, мимоволі переходить через досить великий проміжок часу. Температура якраз і є величиною, що характеризує стан […]...
- Аналізатори слуху і рівноваги Світ людини наповнений звуками. Слухаючи і сприймаючи звуки, людина дізнається про те, що навколо нього відбувається, спілкується з людьми, відчуває небезпеку, оцінює відстані, насолоджується музикою. Людина також постійно відчуває своє положення в просторі. Будова органу слуху. Звук – це коливання повітря. Наш орган слуху вловлює коливання частотою 16-20 тис. В секунду. Шлях, який проходить звук […]...
- Статична теорія рівноваги припливу Статична теорія рівноваги, відкрита Ньютоном, дійсно вперше показала, що справжня причина припливів є всесвітнє тяжіння. Ця теорія задовільно пояснює найголовніші особливості явища; вона показує, що під впливом приливообразующих сил світил на добу має траплятися два припливи і два відливи; що амплітуди їх повинні змінюватися скрізь, крім екватора і полюса, всякий раз, як приливообразующих світила не […]...
- Сенс екологічної рівноваги життя на Землі Термін “екологія” запропонував Е. Геккель (1834-1919); його визначення звучало так: “Екологія вивчає фізіологічні відносини організмів з середовищем і один з одним”. У ХХ столітті термін “екологія” включається в підручники, а потім відбувається інстітуірованіе нової науки. Британський ботанік-філософ А. Тенслі в 1935 р ввів у науковий обіг поняття “екосистема”. Він, як і інші екологи, проводив аналогію […]...
- Другий і третій початок термодинаміки Термодинамічний опис різних фізичних процесів з використанням тільки першого закону термодинаміки є неповним, оскільки не враховує факту існування в природі незворотних процесів. Для побудови адекватної теорії треба було введення додаткового постулату, що отримав назву другого початку термодинаміки. Введення цього почала дозволило розділити опис рівноважних (оборотних) і нерівноважних (необоротних) процесів. До категорії оборотних відносяться процеси, для […]...
- Термодинаміка і статистична фізика Модель термодинамічної системи (класичний приклад – газ в посудині під поршнем) можна розглядати як варіант моделі суцільного (безперервної) середовища. Специфіка термодинаміки визначається особливими термодинамічними величинами: температурою T, кількістю теплоти Q, внутрішньою енергією U, ентропією S44. Ці параметри вводяться поряд з типовими для безперервного середовища параметрами тиску і щільності. Крім того, в рівноважної термодинаміки, про яку […]...
- Механічні коливання Коливання – це повторювані в часі зміни стану системи. Поняття коливань охоплює дуже широке коло явищ. Коливання механічних систем, або механічні коливання – це механічний рух тіла або системи тіл, яке володіє повторюваністю в часі і відбувається в околиці положення рівноваги. Положенням рівноваги називається таке положення системи, в якому вона може залишатися як завгодно довго […]...
- Умови зростання і видозміни коренів 1. Які види коренів вам відомі? Розрізняють три види коренів: головні, придаткові і бічні. 2. Які функції виконує корінь? Коріння закріплюють рослину в грунті і міцно утримують його протягом всього життя. Через них рослина отримує з грунту воду і розчинені в ній мінеральні речовини. У коренях деяких рослин можуть відкладатися і накопичуватися запасні речовини. Питання […]...
- Умови створення і функціонування фінансового менеджменту Фінансовий менеджмент як вища форма управління фінансовою діяльністю підприємства ефективно діє при створенні певних зовнішніх і внутрішніх умов. До зовнішніх умов належать: 1) розвиток ринкових відносин (певний рівень товарного і фінансового ринків), що забезпечують збільшення чисельності, різновиди господарських суб’єктів, упорядкування економічних взаємовідносин між учасниками відтворювального процесу на основі еквівалентного обміну. Перетворення в економіці сприяють розширенню […]...
- Методи розрахунку термодинамічних процесів Розглянуті в попередніх розділах початку термодинаміки можуть бути застосовані до розрахунку різних термодинамічних процесів, як для рівноважних, так і для нерівноважних систем. Для розрахунку рівноважних систем найбільш кращим є метод термодинамічних потенціалів. Цей метод дозволяє розраховувати параметри стану без детального аналізу всіх процесів, що протікають при переході термодинамічної системи з одного рівноважного стану в інший. […]...
- Хімічна рівновага: ознаки, зміщення в реакціях Хімічна рівновага – це такий стан системи, де обидві реакції – пряма і зворотна – мають однакові швидкості. Чим характеризується це явище, і які чинники впливають на хімічну рівновагу? Хімічна рівновага. Загальна характеристика Під хімічним рівновагою можна розуміти стан хімічної системи, при якому початкове кількість речовин в реакції не змінюється протягом часу. Хімічна рівновага можна […]...
- Чим відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах Згідно молекулярно-кінетичної теорії, все речовини можуть перебувати в трьох станах: газоподібному, твердому і рідкому. Іноді називається четвертий стан – плазма. При кожному з цих станів рух молекул має свої особливості. Чим же відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах? Перехід з одного агрегатного стану речовини в іншу супроводжується зміною його фізичних властивостей. Молекули […]...
- Фазові переходи I і II роду Існують фазові переходи першого і другого роду. Фазовий перехід I роду. Фазовим переходом першого роду називають процес, при якому стрибком змінюються внутрішня енергія, щільність, ентропія і ін. Властивості фізичної системи. Процес переходу I роду супроводжується поглинанням або виділенням тепла (теплота фазового переходу). Прикладом фазового перетворення I роду є зміни агрегатного стану речовини: перетворення рідини в […]...
- Діяльність і активність як умови розвитку особистості Діяльність – це основний показник розвитку людини як особистості. Це основний критерій його існування як соціальної істоти. Робота в одному напрямку, ускладнення діяльності та її поліпшення – це умови для розвитку особистості і нервової системи людини. При вирішенні виховних проблем зачіпаються психологічні закономірності та швидкість людської діяльності. Під час виховної роботи варто враховувати характер різних […]...
- Умови плавання тіл Всі підводні човни, кораблі, літаки, а також будь-які інші тіла, які пересуваються по газу або рідини, влаштовані за принципом плавання тіл. Тіло знаходиться на поверхні рідини, на якійсь глибині або на дні при підтримці деяких умов. Абсолютно зрозуміло, що якщо зважити тіло динамометром, то його свідчення будуть більше в повітрі, ніж у воді. Вся справа […]...
- Чим відрізняються імуностимулятори від імуномодуляторів Імунна система людини служить для підтримки якості його життя. Враховуючи зовнішню екологію і порушення в харчуванні, імунна система страждає в першу чергу. Сьогодні ми розглянемо, які препарати сприяють підтримці імунної системи в нормі і яка між ними різниця. Що таке імуностимулятори та імуномодулятори Імуностимулятори – речовини, здатні підвищувати імунітет людського організму в будь-якому його стані. […]...
- Умови існування електричного струму До цього ми розглядали, що таке струм, і з’ясували, що всі заряди для освіти струму повинні рухатися направлено. Але тепер постає питання, а яким чином має взагалі виникати рух струму? Що пересуває заряди? Щоб заряди переміщалися, необхідно прикласти силу в деякому заданому напрямку. Щоб заряд переміщався по провіднику, в ньому має бути поле, що має […]...
- Трансмембранний транспорт Виборча проникність здійснюється за допомогою пасивного транспорту, полегшеною дифузії та активного транспорту. Пасивний транспорт Пасивний транспорт (пасивна дифузія) – рух невеликих неполярних і полярних молекул в обох напрямках по градієнту концентрації (різниця хімічного потенціалу) або по електрохімічного градієнту (транспорт заряджених речовин – електролітів) здійснюється без витрат енергії і характеризується низькою специфічністю. Просту дифузію описує закон […]...
- Оборотність реакцій Хімічна реакція називається оборотною, якщо в даних умовах протікає не тільки пряма реакція (>), але також і зворотна реакція т. Е. З вихідних речовин утворюються продукти і одночасно з продуктів виходять реагенти: Оборотні реакції не доходять до кінця. Концентрації реагентів зменшуються, що призводить до зменшення швидкості прямої реакції. Швидкість же зворотної реакції постійно зростає, оскільки […]...
- Поверхневий натяг Якщо система гетерогенна, тобто складається щонайменше з двох фаз, то між фазами обов’язково існує межа розділу. У найбільш загальному випадку ми маємо справу з поверхнею розділу двох фаз; на склад і властивості цієї поверхні впливають будь-які зміни в будь-який з двох контактуючих фаз. Хоча ми й говоримо “поверхня розділу”, насправді це завжди деякий перехідний шар […]...
- Аморфні тіла Аморфні тіла – це скло, смола, каніфоль, багато пластмаси, сургуч, пластична сірка, бурштин, різні полімери – органічні аморфні тіла (целюлоза, каучук, шкіра, плексиглас, поліетилен) та ін. Основні властивості аморфних тіл У аморфних тіл немає кристалічної решітки, у них виявлений тільки ближній порядок в розташуванні молекул. На малюнку 1 зображена плоска схема розташування молекул кварцу (а) […]...
- Напруга при вільних коливаннях системи Розглянемо тіло, наприклад, горизонтально розташовану балку, що знаходиться в стані статичної рівноваги. Якщо накласти на цю балку навантаження, а потім відразу ж прибрати її, то балка прогнеться до якогось свого крайнього положення, а потім під дією сил пружності прийме своє протилежне крайнє положення, ці коливання будуть тривати протягом якогось часу. Такий вид коливального руху при […]...
- Третій закон термодинаміки – доповідь Пам’ятайте красиве слово “ентропія”? Для тих, хто призабув, нагадаємо, і спробуємо розповісти про те, що таке ентропія таке простими словами: Ентропія – це міра хаосу в будь-якій системі. В якості системи може виступати Ваш письмовий стіл або каструля з борщем, або навіть ця, ну як її… Всесвіт! Чим менше в системі порядку, тим більше ентропія. […]...
- Незвичайні умови існування в космосі Фактори космічного польоту, багато з яких носять, безумовно, стресовий характер, визначають специфіку психічних порушень особового складу космічних кораблів. У піддослідних в одиночних сурдокамеру (в модифікації Ф. Д. Горбова), де переважне значення мала інформаційна, а не чисто сенсорна депривація, як правило, виявлялися не так порушення сприйняття, скільки інтерпретаційні феномени (ідеї відносини, надцінні і паранойяльноподобние ідеї). Причому […]...
- Рівновага двухфазного стану рідина-пар. Критична температура Розглянемо рідину і пар, що знаходяться в стані рівноваги, і розберемося в змінах, які відбуватимуться в такій системі при підвищенні температури кипіння, а, отже, і при збільшенні тиску. Очевидно, що відбуваються в системі змінам відповідає рух точки вгору вздовж рівноважної кривої двухфазного стану. Підвищення температури призводить до розширення рідини, що, в свою чергу, викликає зменшення […]...
- Теплова смерть Всесвіту Відповідно до другого початку термодинаміки, якщо в ізольованій системі мають місце незворотні процеси, то ентропія такої системи може тільки зростати. Реальні процеси, як свідчить досвід, є незворотними. Вони супроводжуються мимовільним перетворенням енергії в теплоту (розсіювання енергії). При цьому внаслідок теплообміну температури тіл вирівнюються. Такі процеси йдуть відповідно до закону збереження енергії і з законом зростання […]...
- Дисперсні середовища Дисперсна система – це система, утворена з двох або більше фаз, які практично не змішуються і не реагують один з одним хімічно. При двофазної системі перша речовина – дисперсна фаза – розподілено в дисперсійному середовищі. Дисперсні системи бувають різними. Прикладом системи, де дисперсною фазою є рідина, а дисперсійним середовищем – газ, служать аерозолі (хмари і […]...
- Умови життя рослин Як ви вже знаєте, для нормальної життєдіяльності рослин різних видів необхідні не однакові умови освітленості, вологості, температури. Одні рослини, наприклад: Коров’як ведмеже вухо; Шавлія лугова; Ромен звичайний; Собача кропива п’ятилопатева Ростуть тільки при гарній освітленості. Їх відносять до групи світлолюбних рослин. Кислиця звичайна, майнік дволистий, вороняче око чотирьохлисткове, барвінок малий, зеленчук жовтий ростуть в тіні […]...