Fasediagram: eksempler og løste øvelser

protection click fraud

O Fasediagram er en graf som lar deg definere hvilken fysisk tilstand et stoff er i til enhver tid, og vite dets temperatur og trykk.

Laboratoriemålinger brukes til å bygge fasediagrammet til et gitt stoff.

Diagrammet er delt inn i tre regioner, som representerer fast, flytende og damptilstand.

Prikkene på linjene som avgrenser disse områdene indikerer verdiene for temperatur og trykk som stoffet kan være i to tilstander.

Et fasediagram har følgende elementer:

kurve av Fusjon: skiller områdene som tilsvarer faste og flytende tilstander.
kurve av fordampning: skiller områdene som tilsvarer væske- og dampfasene.
kurve av sublimering: skiller områdene som tilsvarer faste og dampfaser.
tredobbelt punkt: skjæringspunktet for de tre kurvene (fusjon, fordampning og sublimering). Dette punktet indikerer temperatur- og trykkverdiene som stoffet samtidig kan være i de tre tilstandene.
Kritisk punkt: angir den høyeste temperaturen at stoffet er damp. Fra det tidspunktet er det ikke lenger mulig å skille mellom væske- og damptilstand. Ved temperaturer over det kritiske punktet blir stoffet en gass.

instagram story viewer

I figuren nedenfor presenterer vi en fremstilling av et fasediagram:

Les mer på: Fysiske tilstandsendringer.

smeltekurve

Stoffer øker generelt volumet når de gjennomgår fusjon, og tvert imot reduserer volumet når de stivner. Som en konsekvens fører en økning i trykk til en økning i smeltepunktet (smeltepunkt).

Imidlertid er det noen unntak blant dem vann, som ved smelting synker i volum. I dette tilfellet forårsaker en økning i trykk en reduksjon i smeltepunktet.

Dermed vil smeltekurven til disse stoffene se slik ut:

vannsmeltingskurve — Stoffer som reduseres i volum i fusjonen

Eksempel

Tenk på CO-fasediagrammet₂ (karbondioksid) representert nedenfor og svar på spørsmålene:

a) Hvilken fase er CO₂, når temperaturen din er -60 ° C og trykket er 50 atm?
b) En viss mengde CO₂ væske utsettes for et trykk på 56 atm og er innelukket i en beholder. Hvis væsken oppvarmes og holder trykket konstant, hva er temperaturverdien der fordampning vil forekomme?
c) Hva er temperatur og trykkverdi på trippelpunktet for CO₂?
d) Et stykke tørris (CO₂) utsettes for et trykk på 2 atm. Den varmes opp og opprettholder konstant trykk. I et bestemt øyeblikk begynner en faseendring å skje. Hva heter denne endringen?

Eksempel på fasediagram — CO fasediagram₂

Vedtak:

a) Når vi følger diagrammet, konkluderer vi med at CO₂ vil være i den solide fasen.
b) Fordampning vil oppstå når temperaturen når 20 ° C.
c) Trippelpunktet tilsvarer krysset mellom de tre kurvene, når det gjelder CO_2,når den har en temperatur på -57 ° C og et trykk på 5,2 atm, kan de tre fysiske tilstandene eksistere sammen.
d) Sublimering vil forekomme

For å lære mer, les også:

Størking
Smeltepunkt og kokepunkt
Fordampning
Kondensasjon

Løste øvelser

1) Enem - 2000

Selv i dag er det veldig vanlig at folk bruker leirbeholdere (krukker eller uglaserte keramiske potter) for å spare vann ved en lavere temperatur enn miljøet. Dette er fordi:

a) leire isolerer vann fra omgivelsene, og holder det alltid ved en lavere temperatur enn sitt eget, som om det var isopor.
b) leire har makten til å "fryse" vann på grunn av dets kjemiske sammensetning. I reaksjonen mister vann varmen.
c) leire er porøs, slik at vann kan passere gjennom den. En del av dette vannet fordamper, og tar varme fra moringa og resten av vannet, som deretter blir avkjølt.
d) leiren er porøs, slik at vannet kan legge seg på utsiden av kannen. Utenfor vannet har alltid høyere temperatur enn innsiden.
e) Moringa er et slags naturlig kjøleskap som frigjør hygroskopiske stoffer som naturlig reduserer vannet.

Se Svar

Alternativ c: leire er porøs, slik at vann kan passere gjennom. En del av dette vannet fordamper, og tar varme fra moringa og resten av vannet, som deretter blir avkjølt.

2) Ita - 2013

Tenk på det hypotetiske fasediagrammet som er skjematisk representert i følgende figur: