Лекция Термодинамика және жалпы түсінік. Күй параматрлері. Квазистатистикалық процесстер
жүктеу/скачать 1,53 Mb.
|
325227 (1) (1) (1)
323267
| Е=3-Ф+1
Ал Т=const және P=const жағдайда Е=3-Ф Үш компоненттң жүйелердің күйі жалпы алғанда төрт параметрмен аықталынады, олар Т, Р, Х1 және Х2 ; Х1 және Х2 белгілі болса, үшінші компоненттің концентрациясы:Х3=1-( Х1 +Х2) Демек ү компонентті жүйенің күйін бейнелейтін диаграмманы салу үшін төрт өлшемді кеңістік қажет. Бірақ бір – біріне перпендикуляр болатын координаталық осьтердің саны үштен артпайтындықтан, қысымды не температураны тұрақты етіп алады. Қысым тұрақты жағдайындағы жүйелер конденсацияланған жүйелер болып саналады. Сөйтіп үш компонентті жүйелердің күйін үш өлшемді көлемдік диаграммалармен бейнелейді. Координаталық осьтің х және у осьтеріне екі компоненттің конйентрациясын, z осіне температураны салады да, үш қырлы тік призма түріндегі көлемдік диаграмма тұрғызылады ( – сурет). Температура және қысым екеуінің де тұрақты жағдайында үш компонентті жүйелердің диаграммасын салу жеңілдей түседі. Бұл кездегі диаграммалар жазық, үшбұрышты диаграммалар болады. Үшбұрышты жазық диаграммалар көлемдік диаграмманың берілген температурадағы көлденең қимасы болып табылады. Үш компонентті жүйе құрамын графиктен анықтау Үш компонентті жүйенің құрамын графикке салу үшін үшбұрышты немесе тік бұрышты диаграммалар қолданылады. Үш компонентті жүйелер құрамын графиктен анықтаудан Гиббс және Розембом әдістері бар. Бұл әдістер бойынша тең қабырғалы үшбұрыш алынып, оның төбелеріне А, В және С компоненттерінің әрқайсысының 100%-тік құрамдарын, қабырғаларына екі компонентті А-В, А-С және В-С жүйелерінің құрамдарын салады, ал үшбұрыштың жазықтығында жататын нүктелер үш компонентті А-В-С жүйесінің құрамын береді (53-сурет). Құрамды анықтаудың Гиббс әдісі тең қабырғалы үшбұрыштың мынадый қасиетіне негізделген: үшбұрыш жазықтығында жататын кез келген нүктеден оның қабырғаларына түсірілген үш перпендикулярдың қосындысы үшбұрыштың биіктігіне тең. Биіктіктің ұзындығы 100% деп алса, қабырғаларға түсірілген ір бір перпендикулярдың ұзвндығы со қабырғаға қарсы жатқан төбедегі компоненттің жүйедегі проценттік құрамын береді. Мысалы, 53-суретте m нүктесінде жүйенің (А+В+С қоспасы) құрамында ma перпендикулярының ұзындығына тең А компоненттінің, mb перпендикулярының ұзындығына тең В компонентінің және mc ұзындығына тең С компонентінің мөлшерлері болады. Розебом әдісінде тең қабырғалы үшбұрыштың тағы бір қасиеті қолданылады: үшбұрыштың жазықтығында жататын кез келген нүктеде АВ, АС және ВС қабырғаларына параллель жүргізілген сызықтардың қосындысы үщбұрыштың қабырғасына тең. Үшбұрыш қабырғасының ұзындығын 100% деп алса, m нүктесінен АС қабырғасына параллель жүргізілген ma түзуі А компоненттінің, АВ қабырғасына параллель mb түзуі В компонентінің, ВС қабырғасына параллель mс түзуі С компонентінің осы m нүктесіндегі құрамдарын береді. Перпендикуляр және параллель сызықтардың ұзындыңын процентпен есептеу үшін үшбұрыштың әр қабырғасын теңдей 100 (немесе 10) бөлікке бөліп осы бөліктер арқылы қабырғаларына параллель сызықтар жүргізіп маcштабтық тор салады. Маштабтық тордың әр бөліктерінің ұзындығы 1% (немесе 10%) болады. Үш компонентті жүйенің құрамын тік бұрышты диаграммалармен де көрсетуге болады. Бұл тәсіл көбінесе галлургияда тұздар ерітінділерінің күй диаграммаларын алуда қолданылады. Тік бұрышты координаталар осының басына таза судың (еріткәштің) 100%-тік мөлшерін ал абцисса және ордината осьтеріне екі тұздың концентрацияларын ( судың 100 грамындағы, немесе 100 моліндегі еріген тұздың грамм не моль саны) салады. Бұл тәсілмен құрамын көрсету оңайырақ болғанымен оның кемшіліктері бар. Мысалы, таза В және С компоненттерінің және В-С екі компонентті жүйесінің фигуративтік нүктесі диаграмма ішінде болмай, шексіздікте жатады. Үш бұрышты диаграммадан құрамды анықтаудағы бірнеше жағдайларды қарастырайық: а) үшбұрыштың кез келген қабырғасына параллель жүргізілген сызық бойында жататын қоспалар құрамында үш компоненттің біреуінің концентрациясы тұрақты болады. Мысалы, 54а-суретте ab сызығында жататын қоспалар компонентінің, ed сызығы бойындағы қоспаларда А компонентінің концентрациялары тұрақты; б) үщбұрыштың төбесінен оған параллель жатқан қабырғаға түсірілген түзудің бойында жататын қоспалардың екі компонентінің құрамдарының қатынастары тұрақты болады. Мәселен, Ag түзуі бойында (54а-сурет) В және С компоненттері тұрақты қатынаста. Оны былай дәлелдеуге болады: 54б-суретте Bd түзуінде жататын кез келген екі нүктені, мысалы, h және b нүктелерін қарастырайық. А компонентінің һ нүктесіндегі мөлшері hb перпендикулярымен, ал d нүктесіндегі мөлшері de перпендикулярымен беріледі. Bhb және Bhe үшбұрыштары бір-біріне тең, сондықтан hb/de = Bh/Bd. Сондай-ақ С компонентінің hd нүктелеріндегі мөлшерлері lh және kd перпендикулярлары беріледі. Bhl және Bdk үшбұрыштары ұқсас, сондықтан lh/kd = Bh/Bd, немесе hb/de = lh/kd, және hb/lh = de/kd. Демек В және d нүктелерінде С және А компоненттері мөлшерлерінің қатынастары бір-біріне тең. жүктеу/скачать 1,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|