Головна

Фаза. Рівновага між фазами чистого речовини

  1.  A. Вільна енергія дорівнює 0, зміна ентропії прагне до мінімально можливого значення, спостерігаються потоки енергії і речовини в навколишнє середовище і назад.
  2.  C. Найменша відстань між подразниками, при якому останні сприймаються як роздільні.
  3.  C. Різниця потенціалів, що виникає між внутрішньою і зовнішньою сторонами мембрани, виміряна в стані фізіологічного спокою.
  4.  F05 Делирий, не обумовлений алкоголем і іншими психоактивними речовинами.
  5.  F55 Зловживання речовинами, що не викликають залежності.
  6.  I. У ЯКОМУ СЕНС МОЖНА ГОВОРИТИ ПРО МІЖНАРОДНЕ ЗНАЧЕННЯ РОСІЙСЬКОЇ РЕВОЛЮЦІЇ?
  7.  I. Компроміс між стратою і довічним

Під фазою розуміють термодинамічно однорідну частину неоднорідної системи. Наприклад, пара і вода можуть розглядатися як дві фази одного речовини (компонента), якщо вони є частинами однієї системи.

Зазвичай фази розділені поверхнею, при переході через яку фізичні властивості речовини змінюються стрибкоподібно. Речовина в певній фазі може складатися з просторово розділених частин і ставитися до однієї і тієї ж фазі. Наприклад, крапельки рідини, що утворюють туман, відносяться до рідкої фазі, хоча поверхню, яка відокремлює їх від газу, не є єдиною.

Слід звернути увагу на те, що термодинамічна поняття фази ширше, ніж поняття агрегатного стану речовини. Наприклад, кристали різних модифікацій відносяться до різних фаз, але до одного й того ж агрегатному стані. Сюди ж можна віднести приклади феромагнітної та парамагнитной фаз і багато інших. Варто відзначити, що в сучасній фізиці, особливо при вивченні складних систем, поняття фази трактується ще ширше. Наприклад, когерентне випромінювання лазера може розглядатися як нова фаза по відношенню до некогерентного випромінювання накачування (Г. Хакен), стан тонкої магнітної плівки з смуговий магнітною структурою і стан зі структурою циліндричних магнітних доменів також можуть розглядатися як різні фази.

Залежно від умов можливе співіснування фаз без зміни їх мас. У цьому випадку говорять про фазовий рівновазі.

Розглянемо ізольовану систему, що складається з двох внутрішньо рівноважних підсистем, які представляють собою дві фази одного і того ж речовини. Для цієї системи мають місце умови:

U = U1 + U2 = Const, V = V1 + V2 = Const, N = N1 + N2 = Const. (11.1)

В силу умов (1) зміни параметрів підсистем пов'язані співвідношеннями:

dU1 = - dU2, dV1 = - dV2, dN1 = - dN2. (11.2)

Коли підсистеми прийдуть в рівновагу між собою, ентропія системи досягне максимуму. Тому матиме місце співвідношення

 . (11.3)

Підставивши сюди вирази:

 , (11.4)

 , (11.5)

і з огляду на (2), отримуємо

 . (11.6)

Так як збільшення dU1, dV1и dN1довільні, умова рівноваги підсистем мають вигляд:

T1= T2; P1= P2; m1= m2. (11.7)

Тут перша рівність відповідає тепловому рівновазі підсистем, друге - механічному, а третє - матеріального або диффузионному рівноваги.

Умови рівноваги (7) для двох фаз одного речовини можна записати у вигляді функціонального рівності

m1(P,T) = M2(P,T). (11.8)




 Теплоємність. Рівняння стану. Заміна незалежних змінних |  Застосування першого закону термодинаміки до простих систем. Ідеальний газ, ізопроцесси |  Вільна енергія і потенціал Гіббса. Кількість речовини і хімічний потенціал |  Потрійна точка. Фазові переходи 1-го і 2-го роду |  Критичний стан речовини. Закон відповідних станів |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати