O Faaside skeem on graafik, mis võimaldab teil määratleda, millises füüsilises olekus aine on igal ajahetkel, teades selle temperatuuri ja rõhku.
Antud aine faasiskeemi koostamiseks kasutatakse laborimõõtmisi.
Diagramm on jagatud kolmeks piirkonnaks, mis tähistavad tahket, vedelat ja auru olekut.
Punktid joontel, mis piiravad neid piirkondi, näitavad temperatuuri ja rõhu väärtusi, mida aine võib olla kahes seisundis.
Faasiskeemil on järgmised elemendid:
- kõver Fusioon: eraldab alad, mis vastavad tahkele ja vedelale olekule.
- kõver aurustamine: eraldab vedeliku ja auru faasidele vastavad alad.
- kõver sublimatsioon: eraldab tahkele ja aurufaasile vastavad alad.
- kolmikpunkt: kolme kõvera (sulandumine, aurustamine ja sublimatsioon) lõikepunkt. See punkt näitab temperatuuri ja rõhu väärtusi, mida aine võib korraga olla kolmes olekus.
- Kriitiline punkt: näitab kõrgeimat temperatuuri, kui aine on aur. Sellest hetkest alates pole enam võimalik vedelat ja aurulist seisundit eristada. Kriitilisest punktist kõrgemal temperatuuril muutub aine gaasiks.
Alloleval joonisel esitame faasiskeemi:
Lisateavet leiate aadressilt: Füüsiline seisund muutub.
sulamiskõver
Üldiselt suureneb ainete sulandumisel maht ja vastupidi väheneb tahkumisel. Selle tagajärjel põhjustab rõhu tõus sulamistemperatuuri (sulamistemperatuuri) tõusu.
Siiski on nende hulgas ka mõni erand, mis vee sulamisel mahu järgi väheneb. Sellisel juhul põhjustab rõhu tõus sulamistemperatuuri langust.
Seega näeb nende ainete sulamiskõver välja järgmine:
Näide
Mõelge CO faasiskeemile2 (süsinikdioksiid), mis on esitatud allpool ja vastab küsimustele:
a) Mis faas on CO2 , kui teie temperatuur on -60 ° C ja rõhk on 50 atm?
b) Teatud kogus CO2 vedeliku rõhk on 56 atm ja see suletakse anumas. Kui vedelikku kuumutatakse, hoides rõhku konstantsena, siis milline on temperatuur, mille juures aurustumine toimub?
c) Mis on CO kolmekordse temperatuuri ja rõhu väärtus2?
d) tükk kuiva jääd (CO2) allutatakse rõhule 2 atm. Seda kuumutatakse, hoides püsivat rõhku. Teatud hetkel hakkab toimuma faasimuutus. Mis on selle muudatuse nimi?
Resolutsioon:
a) Jälgides skeemi, järeldame, et CO2 on tahkes faasis.
b) Aurustamine toimub siis, kui temperatuur jõuab 20 ° C-ni.
c) Kolmekordne punkt vastab CO puhul kolme kõvera ristumiskohale2, kui selle temperatuur on -57 ° C ja rõhk 5,2 atm, võivad kolm füüsikalist olekut eksisteerida.
d) Toimub sublimatsioon
Lisateabe saamiseks lugege ka järgmist:
- Tahkumine
- Sulamis- ja keemistemperatuur
- Aurustamine
- Kondensatsioon
Lahendatud harjutused
1) Vaenlane - 2000
Isegi tänapäeval on väga tavaline, et inimesed kasutavad savi mahuteid (purke või glasuurimata keraamilisi potte) vee säästmiseks keskkonna temperatuurist madalamal temperatuuril. See on sellepärast, et:
a) savi eraldab vett keskkonnast, hoides seda alati madalamal temperatuuril kui oma, nagu oleks vahtpolüstürool.
b) savil on võime oma keemilise koostise tõttu vett külmutada. Reaktsioonis kaotab vesi soojust.
c) savi on poorne, võimaldades sellest vett läbi lasta. Osa sellest veest aurustub, võttes moringast ja ülejäänud veest soojust, mis seejärel jahutatakse.
d) savi on poorne, võimaldades veega settida kannu välisküljele. Väline vesi on alati kõrgemal temperatuuril kui seestpoolt.
e) Moringa on omamoodi looduslik külmik, vabastades hügroskoopseid aineid, mis loomulikult vähendavad vee temperatuuri.
Alternatiiv c: savi on poorne, võimaldades vett läbida. Osa sellest veest aurustub, võttes moringast ja ülejäänud veest soojust, mis seejärel jahutatakse.
2) Ita - 2013
Mõelge hüpoteetilisele faasiskeemile, mis on skemaatiliselt kujutatud järgmisel joonisel:
Mida tähistavad punktid A, B, C, D ja E?
punkt A: sublimatsioonipunkt
punkt B: kolmikpunkt
C-punkt: sulamis- / tahkumistemperatuur
punkt D: aurustumis- / kondenseerumispunkt
punkt E: kriitiline punkt
3) UECE - 2009
Vaadates allpool näidatud PT-faasi skeemi. Õigesti võib järeldada, et sublimatsiooniprotsessi läbinud aine järgib trajektoori:
a) X või Y
b) Y või U
c) U või V
d) T või X
Alternatiiv b: Y või U
