O Dijagram faza je graf koji vam omogućuje da definirate u kojem se fizičkom stanju tvar nalazi u bilo kojem trenutku, znajući njezinu temperaturu i tlak.
Laboratorijska mjerenja koriste se za izradu faznog dijagrama određene tvari.
Dijagram je podijeljen u tri područja koja predstavljaju kruto, tekuće i parno stanje.
Točke na linijama koje ograničavaju ta područja označavaju vrijednosti temperature i tlaka u kojima tvar može biti u dva stanja.
Fazni dijagram ima sljedeće elemente:
- krivulja od Fuzija: razdvaja područja koja odgovaraju čvrstom i tekućem stanju.
- krivulja od isparavanje: razdvaja područja koja odgovaraju tekućoj i parnoj fazi.
- krivulja od sublimacija: razdvaja područja koja odgovaraju krutoj i parnoj fazi.
- trostruka točka: presječna točka triju krivulja (fuzija, isparavanje i sublimacija). Ova točka pokazuje vrijednosti temperature i tlaka da tvar može istovremeno biti u tri stanja.
- Kritična točka: označava najvišu temperaturu u kojoj je tvar para. Od tog trenutka više nije moguće razlikovati tekuće i parno stanje. Na temperaturama iznad kritične točke, tvar postaje plin.
Na donjoj slici predstavljamo prikaz faznog dijagrama:
Pročitajte više na: Promjene fizikalnog stanja.
krivulja topljenja
Tvari općenito povećavaju volumen kad se podvrgnu fuziji i, naprotiv, smanjuju se volumenom kad se skrutnu. Kao posljedica, porast tlaka dovodi do povećanja točke taljenja (temperature taljenja).
Međutim, postoje neke iznimke među njima voda, koja se topljenjem smanjuje u volumenu. U ovom slučaju, porast tlaka uzrokuje smanjenje točke taljenja.
Tako će krivulja topljenja ovih tvari izgledati ovako:
Primjer
Razmotrimo fazni dijagram CO2 (ugljični dioksid) predstavljeni dolje i odgovorite na pitanja:
a) Koja je faza CO2 , kada vam je temperatura -60 ° C, a tlak 50 atm?
b) Određena količina CO2 tekućina se podvrgne pritisku od 56 atm i zatvori u posudu. Ako se tekućina zagrijava, održavajući tlak konstantnim, kolika je temperatura pri kojoj će doći do isparavanja?
c) Kolika je vrijednost temperature i tlaka trostruke točke CO2?
d) Komad suhog leda (CO2) je podvrgnut tlaku od 2 atm. Zagrijava se, održavajući konstantan pritisak. U određenom trenutku počinje se događati promjena faze. Kako se zove ova promjena?
Razlučivost:
a) Promatrajući dijagram zaključujemo da CO2 bit će u čvrstoj fazi.
b) Isparavanje će se dogoditi kad temperatura dosegne 20 ° C.
c) Trostruka točka odgovara presjeku triju krivulja, u slučaju CO2, kada ima temperaturu od -57 ° C i tlak od 5,2 atm, tri fizička stanja mogu koegzistirati.
d) Doći će do sublimacije
Da biste saznali više, također pročitajte:
- Očvršćivanje
- Talište i vrelište
- Isparavanje
- Kondenzacija
Riješene vježbe
1) Enem - 2000
I danas je vrlo često da ljudi koriste posude od gline (staklenke ili neglazirane keramičke posude) za čuvanje vode na temperaturi nižoj od temperature okoliša. Ovo je zbog:
a) glina izolira vodu iz okoline, održavajući je uvijek na nižoj temperaturi od svoje, kao da je stiropor.
b) glina ima sposobnost "smrzavanja" vode zbog svog kemijskog sastava. U reakciji voda gubi toplinu.
c) glina je porozna, propuštajući vodu kroz nju. Dio ove vode isparava, uzimajući toplinu iz moringe i ostatka vode, koji se zatim hlade.
d) glina je porozna, dopuštajući da se voda taloži na vanjskoj strani vrča. Vanjska je voda uvijek na višoj temperaturi od unutarnje.
e) Moringa je vrsta prirodnog hladnjaka koji oslobađa higroskopne tvari koje prirodno smanjuju temperaturu vode.
Alternativa c: glina je porozna, dopuštajući prolazak vode. Dio ove vode isparava, uzimajući toplinu iz moringe i ostatka vode, koji se zatim hlade.
2) Ita - 2013
Razmotrite hipotetski fazni dijagram shematski prikazan na sljedećoj slici:
Što predstavljaju točke A, B, C, D i E?
točka A: točka sublimacije
točka B: trostruka točka
C točka: točka taljenja / skrućivanja
točka D: točka isparavanja / kondenzacije
točka E: kritična točka
3) UECE - 2009
Gledajući dijagram PT faze prikazan u nastavku. Može se točno zaključiti da tvar koja je prošla proces sublimacije slijedi putanju:
a) X ili Y
b) Y ili U
c) U ili V
d) T ili X
Alternativa b: Y ili U
