O Fazių diagrama yra grafikas, leidžiantis apibrėžti medžiagos būseną bet kuriuo metu, žinant jos temperatūrą ir slėgį.
Laboratoriniai matavimai naudojami tam tikros medžiagos fazių schemai sukurti.
Diagrama suskirstyta į tris regionus, kurie rodo kietą, skystą ir garų būseną.
Taškai ant linijų, ribojančių šiuos regionus, nurodo temperatūros ir slėgio vertes, kurias medžiaga gali turėti dviem būsenomis.
Fazės schemoje yra šie elementai:
- kreivė Susiliejimas: atskiria sritis, kurios atitinka kietąją ir skystąją būsenas.
- kreivė garinimas: atskiria sritis, atitinkančias skysčio ir garų fazes.
- kreivė sublimacija: atskiria kietosios ir garų fazes atitinkančias sritis.
- trigubas taškas: trijų kreivių (susiliejimo, garavimo ir sublimacijos) susikirtimo taškas. Šis taškas nurodo temperatūros ir slėgio vertes, kurias medžiaga vienu metu gali turėti trijose būsenose.
- Kritinis taškas: nurodo aukščiausią temperatūrą, kai medžiaga yra garai. Nuo to momento nebegalima atskirti skysčių ir garų būsenų. Esant aukštesnei nei kritinio taško temperatūrai, medžiaga tampa dujomis.
Žemiau esančiame paveikslėlyje pateikiame fazių diagramos vaizdą:
Skaitykite daugiau adresu: Fizinė būsena keičiasi.
tirpimo kreivė
Medžiagos apskritai padidėja, kai jos susilieja, ir, priešingai, sumažėja, kai jos sukietėja. Dėl to padidėjus slėgiui padidėja lydymosi temperatūra (lydymosi temperatūra).
Tačiau tarp jų yra keletas išimčių, kurių vanduo tirpstant sumažėja. Šiuo atveju padidėjus slėgiui sumažėja lydymosi temperatūra.
Taigi šių medžiagų lydymosi kreivė atrodys taip:
Pavyzdys
Apsvarstykite CO fazės diagramą2 (anglies dioksidas), pateiktas žemiau, ir atsakykite į klausimus:
a) Kokia fazė yra CO2 , kai jo temperatūra yra -60 ºC, o slėgis 50 atm?
b) Tam tikras CO kiekis2 skystis veikiamas 56 atm slėgiu ir uždaromas talpykloje. Jei skystis kaitinamas, išlaikant pastovų slėgį, kokia yra temperatūros vertė, kuriai esant garavimas vyks?
c) Kokia trigubo CO taško temperatūra ir slėgio vertė2?
d) sauso ledo gabalas (CO2) veikiamas 2 atm slėgiu. Jis kaitinamas, palaikant pastovų slėgį. Tam tikru momentu pradeda vykti fazių pasikeitimas. Koks šio pakeitimo pavadinimas?
Rezoliucija:
a) Stebėdami diagramą, darome išvadą, kad CO2 bus kietoje fazėje.
b) Garavimas vyks, kai temperatūra pasiekia 20 ° C.
c) CO atveju trigubas taškas atitinka trijų kreivių sankirtą2, kai jo temperatūra -57 ° C ir slėgis 5,2 atm, trys fizinės būsenos gali egzistuoti kartu.
d) Įvyks sublimacija
Norėdami sužinoti daugiau, skaitykite taip pat:
- Sukietėjimas
- Lydymosi ir virimo temperatūra
- Garinimas
- Kondensatas
Išspręsti pratimai
1) Priešas - 2000 m
Net ir šiandien labai dažnai žmonės naudoja molinius indus (stiklainius ar neglazūruotus keraminius puodus), kad išsaugotų vandenį žemesnėje nei aplinkos temperatūra. Tai yra, nes:
a) molis izoliuoja vandenį nuo aplinkos, visada laikydamas jį žemesnėje nei jo temperatūra, tarsi tai būtų putplastis.
b) molis gali „užšaldyti“ vandenį dėl savo cheminės sudėties. Reakcijos metu vanduo praranda šilumą.
c) molis yra akytas, leidžiantis pro jį praeiti vandeniui. Dalis šio vandens išgaruoja, imdama šilumą iš morengos ir likusio vandens, kurie vėliau atvėsinami.
d) molis yra akytas, leidžiantis vandeniui nusėsti ant ąsočio išorės. Lauko vanduo visada būna aukštesnės temperatūros nei viduje.
e) Moringa yra natūralus šaldytuvas, išskiriantis higroskopines medžiagas, kurios natūraliai sumažina vandens temperatūrą.
C alternatyva: molis yra akytas, leidžiantis vandeniui praeiti. Dalis šio vandens išgaruoja, imdama šilumą iš morengos ir likusio vandens, kurie vėliau atvėsinami.
2) Ita - 2013 m
Apsvarstykite hipotetinę fazių schemą, schematiškai pateiktą šiame paveiksle:
Ką reiškia taškai A, B, C, D ir E?
taškas A: sublimacijos taškas
taškas B: trigubas taškas
C taškas: lydymosi / sukietėjimo temperatūra
taškas D: garavimo / kondensacijos taškas
taškas E: kritinis taškas
3) UECE - 2009 m
Žvelgiant į žemiau pateiktą PT fazės diagramą. Teisingai galima daryti išvadą, kad sublimacijos procesą praėjusi medžiaga laikosi trajektorijos:
a) X arba Y
b) Y arba U
c) U arba V
d) T arba X
B alternatyva: Y arba U
