Гиббстің фазалар ережесі. Клаузиус-Клапейрон теңдеуі
Жүйенің фазалық күйі фазалар санымен (ф), тәуелсіз компонент санымен (к), еркіндік дәреже санымен (с) және жүйеге әсер етуші сыртқы факторлар санымен (n) сипатталады. Тепе–теңдіктегі жүйенің осы сипаттамаларының арасындағы байланыс Гиббстің фазалар ережесімен анықталады:
с = к – ф + n ( 7.1 )
Тепе–теңдік күйдегі жүйеге сыртқы факторлардан температура мен қысым әсер етсе, еркіндік дәреже саны компоненттер санынан фазалар санын алып, оған екіні қосқанға тең болады:
с = к – ф + 2 ( 7.2 )
Егер сыртқы факторлардан жүйеге тек температура әсер етсе, ал қысым тұрақты (немесе керісінше), онда фазалар ережесі келесідей болады:
с = к – ф + 1 ( 7.3 )
Клаузиус-Клапейрон теңдеуі бір компонентті жүйенің фазалық күйіне қысым мен температураның әсерін көрсетеді:
(7.4)
мұндағы – фазалық ауысу жылуы;
Т – фазалық ауысу температурасы;
∆V – фазалық ауысу кезіндегі жүйенің молярлы көлемінің өзгерісі.
туындысы булану және возгонка процестері үшін қаныққан бу қысымының температура бойынша өзгеруін көрсетеді.
∆ V = V2 – V1, егер V2 >> V1
, онда теңдеу келесідей:
( 7.5)
мұндағы – буланудың молярлы жылуы.
Температура жоғарлаған сайын сұйықтық бетіндегі қаныққан бу қысымы әрқашанда артады. Балқу процесі үшін теңдеуді келесідей түрде жазуға болады:
немесе (7.6)
Клаузиус-Клапейрон теңдеуінің дифференциалды түрі келесідей болады:
( 7.7)
Достарыңызбен бөлісу: |
