Huvud vetenskap

Fasdiagramfysik

Fasdiagramfysik
Fasdiagramfysik

Video: fasdiagram 2024, September

Video: fasdiagram 2024, September
Anonim

Fas diagram, diagram som visar de begränsande förhållandena för fasta, flytande och gasformiga faser av en enda substans eller av en blandning av ämnen medan de genomgår förändringar i tryck och temperatur eller i någon annan kombination av variabler, såsom löslighet och temperatur. Figuren visar ett typiskt fasdiagram för ett enkomponentsystem (dvs ett bestående av en enda ren substans), varvid kurvorna har erhållits från mätningar gjorda vid olika tryck och temperaturer. Vid någon punkt i de områden som separeras av kurvorna tillåter trycket och temperaturen endast en fas (fast, vätska eller gas) att existera, och förändringar i temperatur och tryck, upp till punkterna på kurvorna, kommer inte att förändra denna fas. När som helst på kurvorna tillåter temperatur och tryck att två faser existerar i jämvikt: fast och flytande, fast och ånga, eller vätska och ånga. Till exempel är linjen som dras för variationen med temperaturen på ångtrycket för vätskan gränsen mellan vätska och ånga; endast ånga kan existera på lågtryckssidan med hög temperatur på linjen, medan ämnet måste vara flytande på högtryckssidan med låg temperatur; vätska och ånga existerar tillsammans vid temperaturer och tryck motsvarande punkter på linjen; på den plats där denna linje försvinner, kallad den kritiska punkten, blir vätskan och dess ånga oskiljbara. Längs linjen mellan vätska och fast material kan smälttemperaturerna för olika tryck hittas. Korsningen mellan de tre kurvorna, kallad trippelpunkten, representerar de unika förhållandena under vilka alla tre faserna finns i jämvikt tillsammans. Ett fasdiagram för två komponenter visar vanligtvis smältkurvor på ett temperaturkompositionschema.

vätska: Fasdiagram över ett rent ämne

När temperaturen och trycket på ett rent ämne är fixerat är ämnets jämviktstillstånd också fast. Detta illustreras

Fasdiagram är specifika för varje ämne och blandning. Komplexa blandningar kan kräva tredimensionella fasdiagram, som kan representeras i två dimensioner genom användning av perspektiv. Fasdiagram används i stor utsträckning i studier av minerala jämvikter i samband med bildandet av bergarter och mineraler i jorden. De är också ovärderliga när man utformar industriell utrustning och söker optimala förutsättningar för tillverkningsprocesser och vid bestämning av ämnets renhet.