O Fāžu diagramma ir grafiks, kas ļauj noteikt, kādā fizikālā stāvoklī viela atrodas noteiktā laikā, zinot tās temperatūru un spiedienu.
Laboratorijas mērījumus izmanto, lai izveidotu noteiktas vielas fāzes diagrammu.
Diagramma ir sadalīta trīs reģionos, kas attēlo cietu, šķidru un tvaika stāvokli.
Punkti uz līnijām, kas norobežo šos reģionus, norāda temperatūras un spiediena vērtības, kurām viela var būt divos stāvokļos.
Fāzes diagrammā ir šādi elementi:
- līkne Kodolsintēze: atdala apgabalus, kas atbilst cietajiem un šķidrajiem stāvokļiem.
- līkne iztvaicēšana: atdala laukumus, kas atbilst šķidruma un tvaika fāzēm.
- līkne sublimācija: atdala laukumus, kas atbilst cietajai un tvaika fāzēm.
- trīskāršais punkts: trīs līkņu (saplūšanas, iztvaicēšanas un sublimācijas) krustošanās punkts. Šis punkts norāda temperatūras un spiediena vērtības, kuras viela vienlaikus var būt trīs stāvokļos.
- Kritiskais punkts: norāda augstāko temperatūru, kurā viela ir tvaiki. No šī brīža vairs nav iespējams atšķirt šķidruma un tvaika stāvokli. Temperatūrā, kas pārsniedz kritisko punktu, viela kļūst par gāzi.
Zemāk redzamajā attēlā mēs parādām fāžu diagrammas attēlojumu:
Lasiet vairāk vietnē: Fiziskā stāvokļa izmaiņas.
kušanas līkne
Vielas parasti palielinās, kad tās saplūst, un, gluži pretēji, samazinās, kad tās sacietē. Tā rezultātā spiediena palielināšanās rezultātā palielinās kušanas temperatūra (kušanas temperatūra).
Tomēr starp tiem ir daži izņēmumi ūdens, kura kušanas laikā tilpums samazinās. Šajā gadījumā spiediena palielināšanās izraisa kušanas temperatūras pazemināšanos.
Tādējādi šo vielu kušanas līkne izskatīsies šādi:
Piemērs
Apsveriet CO fāzes diagrammu2 (oglekļa dioksīds), kas attēlots zemāk, un atbildiet uz jautājumiem:
a) Kāda ir CO fāze2 , kad tā temperatūra ir -60 ° C un spiediens ir 50 atm?
b) noteikts CO daudzums2 šķidrums tiek pakļauts 56 atm spiedienam un tiek turēts traukā. Ja šķidrums tiek uzkarsēts, saglabājot nemainīgu spiedienu, kāda ir temperatūra, pie kuras notiks iztvaikošana?
c) Kāda ir CO trīskāršā punkta temperatūra un spiediena vērtība2?
d) gabals sausa ledus (CO2) tiek pakļauts 2 atm spiedienam. To silda, saglabājot pastāvīgu spiedienu. Noteiktā brīdī sāk notikt fāzes maiņa. Kā sauc šīs izmaiņas?
Izšķirtspēja:
a) Ievērojot diagrammu, mēs secinām, ka CO2 būs cietā fāzē.
b) iztvaikošana notiks, kad temperatūra sasniegs 20 ° C.
c) Trīskāršais punkts CO gadījumā atbilst trīs līkņu krustpunktam2, kad tā temperatūra ir -57 ° C un spiediens ir 5,2 atm, trīs fizikālie stāvokļi var pastāvēt līdzās.
d) Notiks sublimācija
Lai uzzinātu vairāk, izlasiet arī:
- Sacietēšana
- Kušanas un viršanas temperatūra
- Iztvaicēšana
- Kondensāts
Atrisināti vingrinājumi
1) Enem - 2000
Pat mūsdienās ļoti bieži cilvēki izmanto fajansa traukus (burkas vai neglazētus keramikas traukus) ūdens taupīšanai zemākā temperatūrā nekā apkārtējā. Tas ir tāpēc, ka:
a) māls izolē ūdeni no vides, vienmēr turot to zemākā temperatūrā nekā pats, it kā tas būtu putupolistirols.
b) māls ķīmiskā sastāva dēļ spēj “iesaldēt” ūdeni. Reakcijā ūdens zaudē siltumu.
c) māls ir porains, ļaujot caur to iziet ūdenim. Daļa šī ūdens iztvaiko, uzņemot siltumu no moringa un pārējā ūdens, ko pēc tam atdzesē.
d) māls ir porains, ļaujot ūdenim nosēsties krūzes ārpusei. Ārējais ūdens vienmēr ir augstākā temperatūrā nekā iekšējais.
e) Moringa ir sava veida dabisks ledusskapis, kas atbrīvo higroskopiskas vielas, kas dabiski samazina ūdens temperatūru.
C alternatīva: māls ir porains, ļaujot ūdenim iziet cauri. Daļa šī ūdens iztvaiko, uzņemot siltumu no moringa un pārējā ūdens, ko pēc tam atdzesē.
2) Ita - 2013. gads
Apsveriet hipotētisko fāžu diagrammu, kas shematiski parādīta šajā attēlā:
Ko nozīmē punkti A, B, C, D un E?
punkts A: sublimācijas punkts
punkts B: trīskāršais punkts
C punkts: kušanas / sacietēšanas punkts
punkts D: iztvaikošanas / kondensācijas punkts
punkts E: kritiskais punkts
3) UECE - 2009. gads
Aplūkojot zemāk redzamo PT fāzes diagrammu. Pareizi var secināt, ka viela, kas izgājusi sublimācijas procesu, ievēro trajektoriju:
a) X vai Y
b) Y vai U
c) U vai V
d) T vai X
B alternatīva: Y vai U
