Термодинамическое равновесие между фазами

Слайд 2

Общее условие равновесия в гетерогенных системах

Равновесия в гетерогенных системах, в которых

Общее условие равновесия в гетерогенных системах Равновесия в гетерогенных системах, в которых
не происходит химического взаимодействия между компонентами, а имеют место лишь фазовые переходы, т. е. процессы перехода компонентов из одной фазы в другую (или в другие), будем называть фазовыми равновесиями.
Компонентом, или составной частью системы называется каждое из содержащихся в ней химически однородных веществ, которое может быть выделено из нее и может существовать в изолированном виде длительное время.

Слайд 4

Из какого бы числа компонентов и из какого бы числа фаз ни

Из какого бы числа компонентов и из какого бы числа фаз ни
состояла гетерогенная система, условием равновесия между фазами в ней: химический потенциал любого данного компонента должен быть одинаковым во всех фазах системы.
Если dG < 0, то μi(а) > μi(β). Следовательно, самопроизвольный переход любого данного компонента i из фазы а в фазу β может происходить только в том случае, если его химический потенциал в фазе а был больше, чем в фазе β. При продолжении процесса эти химические потенциалы будут все больше сближаться, и когда они станут равными, будет достигнуто состояние равновесии между фазами в отношении распределения между ними компонента i.

Слайд 5

Равновесные соотношения при фазовых переходах

Равновесные соотношения при фазовых переходах

Слайд 9

Уравнение содержит две индивидуальные (т. е. различные для разных веществ) постоянные (ΔH

Уравнение содержит две индивидуальные (т. е. различные для разных веществ) постоянные (ΔH
и С). Если одна из них известна (ΔH испарения), то достаточно знать давление при одной температуре, чтобы определить С и иметь возможность применять уравнение для расчета давлении при других температурах или для расчета температур кипения при различных давлениях.
Возможность приведения какой-нибудь исследуемой зависимости к линейной форме всегда сильно облегчает задачу, так как для определения положения прямой достаточно знать всего две точки (т. е. в данном случае — давления пара при двух температурах). Положение других точек в этом случае определяется интерполяцией или частично экстраполяцией (графическим или аналитическим путем).

Слайд 10

Если же ΔH неизвестна, то необходимо знать давления при двух температурах и,

Если же ΔH неизвестна, то необходимо знать давления при двух температурах и,
подставив их в уравнение, получить два уравнения с двумя неизвестными (ΔH и С). Последние определяются путем решения системы этих двух уравнений.
Подставляя найденные значения в уравнение, получаем возможность применить его как для определения давлений при заданной температуре, так и для обратного расчета.
Вычисленные значения ΔH часто обладают практически такой же точностью, как получаемые непосредственным измерением теплоты испарения.

Слайд 11

Зависимость температур плавления и полиморфного превращения от внешнего давления

Зависимость температур плавления и полиморфного превращения от внешнего давления

Слайд 13

Плавление почти всех веществ сопровождается увеличением объема, т. е. ΔV > 0.

Плавление почти всех веществ сопровождается увеличением объема, т. е. ΔV > 0.
Так как все остальные величина правой части уравнения тоже положительны, то dT/dp > 0, т. е. увеличение давления вызывает повышение температуры плавления.