Quali altre proprietà termodinamiche oltre alla temperatura e alla pressione possono essere rappresentate graficamente nei diagrammi di fase?

TIPICO SCHEMI FASE

Considera l'acqua #"PT"# diagramma di fase come un insolito esempio di tipo tipico del diagramma di fase:

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/

Qui abbiamo:

  • equilibrio (coesistenza) curve, in cui coesistono due fasi.
  • A punto triplo, dove coesistono tre fasi.
  • A punto critico, in cui la fase liquida e vapore diventano un'unica fase superfluida.

Transizioni di fase si verificherebbe semplicemente attraversando una curva, e mentre sta succedendo, sei ancora sulla curva stessa.

SCHEMI FASE PV

Un'alternativa comune è a #"PV"# diagramma di fase, generalmente utilizzato per esprimere la variazione del volume molare dei liquidi rispetto ai gas.

https://sbainvent.com/thermodynamics/

[Qui, la temperatura È una variabile, ma si estende fuori dalla pagina, come a #z# asse. Vedere qui per un 3D, #"PVT"# diagramma di fase.]

A differenza del solito #"PT"# diagrammi di fase:

  • Ci sono equilibrio regioni (invece delle curve di equilibrio).
  • C'è una tripla linea (invece di un punto triplo).
  • Il punto critico sta in a doppio-valuta curva (anziché alla fine di una curva a valore singolo).

A transizione di fase dal liquido al vapore inizia dall'intersezione a destra sopra la linea tripla e termina sulla curva discendente a destra.

Ciò mostra chiaramente l'aumento del volume molare a pressione (e temperatura) costanti durante la vaporizzazione, come dovrebbe.

  • The di partenza punto della transizione segna una soluzione all'equazione di stato appropriata per il volume molare di liquido.
  • The finale punto della transizione segna una soluzione all'equazione di stato appropriata per il volume molare di gas.

Questo tipo di grafico trova maggiore utilizzo rappresentando graficamente la curva liquido-vapore a varie temperature per trovare l' variabili naturali critiche:

https://www.e-education.psu.edu/

La linea orizzontale solida è la suddetta transizione di fase di vaporizzazione.

Quando la curva cubica nel mezzo si fonde in un pendio centrale piatto, abbiamo il critico temperatura #T_c#, pressione #P_c#e volume molare #barV_c#.

Questa derivazione delle costanti #a# e #b# usato nell'equazione di stato di van der Waals fa uso di questo concetto di temperatura variabile (verso #T_c#) a #"PV"# diagramma di fase.


A #"TV"# esiste anche un diagramma di fase, e sebbene non mi spingerò troppo in là, un esempio è mostrato di seguito:

https://sbainvent.com/thermodynamics/

Come puoi vedere, nel secondo #"PV"# diagramma di fase, il #"TV"# il diagramma di fase è sovrapposto.

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