Fāzu stāvokļa diagramma

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt

Fāzu stāvokļa diagramma ir diagramma, kur attēloti līdzsvara stāvokļi starp atšķirīgām termodinamiskajām fāzēm.

Tīrām vielām[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Vienkāršas vielas fāzu stāvokļa diagramma

Vienkāršākās fāzu stāvokļa diagrammas ir tīrām vielām. Tur parasti attēlo vielas agregātstāvokli atkarībā no temperatūras (parasti uz X ass) un spiediena (parasti uz Y ass). Šajās diagrammās var parādīt visas vielai iespējamās fāzes. Diagrammā parasti tiek aprakstīts nemainīgs daudzums (masa) vielas, tur netiek parādītās tilpuma izmaiņas, jo tilpums tāpat ir atkarīgs no spiediena un temperatūras (ja masa nemainās). Dažreiz lieto stāvokļa diagrammas, kur ir norādīts arī tilpums. Tādas diagrammas ir trīsdimensionālas.

Trīskāršajā punktā gāzveida, šķidrā un cietā fāze ir līdzsvarā. Šī punkta spiediens un temperatūra ir vielai raksturīgas konstantas. Kritiskajā punktā izzūd atšķirības starp šķidro un gāzveida fāzi. Tas nozīmē, ka dažos procesos ir iespējams pāriet no šķidrās fāzes uz gāzveida fāzi apejot vārīšanās procesu. Pāreja uz cieto fāzi šādā veidā nav iespējama.

Sarkanā līkne raksturo sublimācijas temperatūru atkarību no spiediena. Zilā līkne raksturo viršanas temperatūru atkarību no spiediena. Zaļā līkne raksturo kušanas temperatūru atkarību no spiediena. Zaļā, pārtrauktā līkne raksturo pārdzesēta šķīduma kristalizācijas temperatūru atkarību no spiediena. Lielākajai daļai vielu paaugstinot spiedienu, kušanas temperatūra paaugstinās (līkne ir slīpa uz labo pusi), tas tā ir vielām, kam cietā fāze ir blīvāka par šķidro fāzi. Dažām vielām (ledus, bismuts), šķidrā fāze ir blīvāka par cieto fāzi, tāpēc, palielinot spiedienu, kušanas temperatūra pazeminās. Kušanas temperatūras atkarība no spiediena parasti ir niecīga, salīdzinot ar viršanas un sublimācijas temperatūru atkarību no spiediena.

Daudzām vielām ir iespējamas vairākas cietās fāzes, un ir iespējami vairāki trīskāršie punkti, starp divām kristāliskajām fāzēm un šķidrumu, divām kristāliskajām fāzēm un gāzi, vai trim kristāliskajām fāzēm.

Ūdenim, sasalstot spiedienos līdz ≈200MPa, veidojas ledus 1. Tas ir mazāk blīvs par ūdeni sasalšanas temperatūrā. Spiedienos, kas ir lielāki par ≈200MPa, veidojas citas ledus modifikācijas, kas ir blīvākas par ūdeni sasalšanas temperatūrā un tajos apstākļos palielinot spiedienu kušanas temperatūras palielinās.

Maisījumiem[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Tur parasti attēlo vielas fāzes atkarībā no temperatūras un sastāva. Trīskomponentu maisījumiem, lai norādītu atkarību no temperatūras ir nepieciešama 3D diagramma, tur parasti lieto vairākas 2d diagrammas (fāzes atkarībā no sastāva), pie dažādām temperatūrām.

Skatīt arī[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]