74797

Фазовые переходы. Параметры критического состояния

Доклад

Физика

Фазой называется термодинамически равновесное состояние вещества отличающееся по физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества. Переход вещества из одной фазы в другую фазовый переход всегда связан с качественными изменениями свойств вещества.

Русский

2015-01-05

48.5 KB

3 чел.

37.Фазовые переходы. Параметры критического состояния.

Фазой называется термодинамически равновесное состояние вещества, отличающееся по физическим свойствам от других возможных равновесных состояний того же вещества. Если, например, в закрытом сосуде находится вода, то эта система является двухфазной: жидкая фаза — вода; газообразная фаза — смесь воздуха с водяными парами. Если в воду бросить кусочки льда, то эта система станет трехфазной, в которой лед является твердой фазой.

 Переход вещества из одной фазы в другую — фазовый переход — всегда связан с качественными изменениями свойств вещества. Примером фазового перехода могут служить изменения агрегатного состояния вещества или переходы, связанные с изменениями в составе, строении и свойствах вещества (например, переход кристаллического вещества из одной модификации в другую).

Различают фазовые переходы двух родов. Фазовый переход I рода (например, плавление, кристаллизация и т. д.) сопровождается поглощением или выделением теплоты, называемой теплотой фазового перехода. Фазовые переходы I рода характеризуются постоянством температуры, изменениями энтропии и объема. Объяснение этому можно дать следующим образом. Например, при плавлении телу нужно сообщить некоторое количество теплоты, чтобы вызвать разрушение кристаллической решетки. Подводимая при плавлении теплота идет не на нагрев тела, а на разрыв межатомных связей, поэтому плавление протекает при постоянной температуре. В подобных переходах — из более упорядоченного кристаллического состояния в менее упорядоченное жидкое состояние — степень беспорядка увеличивается, т. е., согласно второму началу термодинамики, этот процесс связан с возрастанием энтропии системы. Если переход происходит в обратном направлении (кристаллизация), то система теплоту выделяет.

Фазовые переходы, не связанные с поглощением или выделением теплоты и изменением объема, называются фазовыми переходами II рода. Эти переходы характеризуются постоянством объема и энтропии, но скачкообразным изменением теплоемкости. Общая трактовка фазовых переходов II рода предложена академиком Л. Д. Ландау (1908—1968). Согласно этой трактовке, фазовые переходы II рода связаны с изменением симметрии: выше точки перехода система, как правило, обладает более высокой симметрией, чем ниже точки перехода. Примерами фазовых переходов II рода являются: переход ферромагнитных веществ (железа, никеля) при определенных давлении в температуре в парамагнитное состояние; переход металлов и некоторых сплавов при температуре, близкой к 0 К, в сверхпроводящее состояние, характеризуемое скачкообразным уменьшением электрического сопротивления до нуля; превращение обыкновенного жидкого гелия (гелия I) при Т=2,9 К в другую жидкую модификацию (гелий II), обладающую свойствами сверхтекучести

При высоких температурах (T > Tк) изотерма реального газа отличается от изотермы идеального газа только некоторым искажением ее формы, оставаясь монотонно спадающей кривой. При некоторой температуре Tк на изотерме имеется лишь одна точка перегиба К.

Эта изотерма называется критической, соответствующая ей температура Tк — критической температурой; точка перегиба К называется критической точкой; в этой точке касательная к ней параллельна оси абсцисс. Соответствующие этой точке объем Vк, и давление рк называются также критическими. Состояние с критическими параметрами (pк, Vк, Tк) называется критическим состоянием. При низких температурах (Т < Tк ) изотермы имеют волнообразный участок, сначала монотонно опускаясь вниз, затем монотонно поднимаясь вверх и снова монотонно опускаясь.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17134. Створення документа. Режими відображення. Редагування та форматування тексту 61.5 KB
  Лекція №10 Тема: Створення документа. Режими відображення. Редагування та форматування тексту. План Створення документа. Режими відображення. Редагування тексту. Форматування текстового документа в Word. Створення документа Під створенням д
17135. Стилі і шаблоні. Теми. Макроси 60.5 KB
  Лекція №11 Тема: Стилі і шаблоні. Теми. Макроси. План Стилі. Створення стилю. Теми. Макроси. Стилі Наймогутнішим засобом автоматизації введення і редагування в Word є стилі. Існує два підходи до форматування оформленню документа. Перший істори...
17136. Табличні процесори. Загальні відомості. Меню Excel. Осередки. Введення інформації 74.5 KB
  Лекція №12 Тема: Табличні процесори. Загальні відомості. Меню Excel. Осередки. Введення інформації. План Інтерфейс вікна Excel. Загальні відомості. Обчислення в електронних таблицях. Автоматизація введення. Особливість електронних таблиць полягає в...
17137. Формули. Арифметичні операції. Операторі відношення. Зведені таблиці. Список. Сортування, фільтр, форма 181.5 KB
  Лекція №13 Тема: Формули. Арифметичні операції. Операторі відношення. Зведені таблиці. Список. Сортування фільтр форма. План Формули. Арифметичні операції. Операторі відношення. Зведені таблиці. Сортування фільтр форма. Формули. Обчисленн
17138. Майстер функцій. Функції логіки. Математичні функції 122 KB
  Лекція №14 Тема: Майстер функцій. Функції логіки. Математичні функції. План Майстер функцій. Функції логіки. Математичні функції. Функції Функції наперед певні формули які виконують обчислення по заданих величинах званих аргументами і у вк...
17139. Матричні функції. Матрична операція. Статистичні функції. Функції категорії: Дата і час 128 KB
  Лекція №15 Тема: Матричні функції. Матрична операція. Статистичні функції. Функції категорії: Дата і час. План Матричні функції. Матрична операція. Статистичні функції. Функції категорії: Дата і час. МОБР повертає зворотну матрицю для матриці ...
17140. Робота з графічними зображеннями. Створення діаграм. Захист комірок 65.5 KB
  Лекція №16 Тема: Робота з графічними зображеннями. Створення діаграм. Захист комірок. План Побудова діаграм і графіків. Різновиди діаграм. Захист комірок книг та листів. Побудова діаграм і графіків Графічне уявлення також може допомогти знайти п...
17141. Загальна характеристика СУБД Access. Реляційна модель даних 165 KB
  Лекція №17 Тема: Загальна характеристика СУБД Access. Реляційна модель даних. План Поняття бази даних. Моделі організації даних. Загальна характеристика СУБД MS Access. Основні етапи розробки бази даних в середовищі MS Access. Поняття бази даних Базу д