Hoofd wetenschap

Fasendiagram fysica

Fasendiagram fysica
Fasendiagram fysica

Video: Fasediagram (vb. water en koolstofdioxide) 2024, September

Video: Fasediagram (vb. water en koolstofdioxide) 2024, September
Anonim

Fasendiagram, grafiek die de randvoorwaarden toont voor vaste, vloeibare en gasvormige fasen van een enkele stof of van een mengsel van stoffen terwijl veranderingen in druk en temperatuur of in een andere combinatie van variabelen, zoals oplosbaarheid en temperatuur, worden ondergaan. De figuur toont een typisch fasediagram voor een eencomponentensysteem (dwz een systeem dat uit een enkele zuivere stof bestaat), waarbij de curven zijn verkregen uit metingen bij verschillende drukken en temperaturen. Op elk punt in de gebieden gescheiden door de curven, laten de druk en temperatuur slechts één fase (vast, vloeistof of gas) bestaan, en veranderingen in temperatuur en druk, tot aan de punten op de curven, zullen deze fase niet veranderen. Op elk punt op de curven laten de temperatuur en druk twee fasen in evenwicht bestaan: vast en vloeibaar, vast en damp, of vloeistof en damp. De lijn die is getrokken voor de variatie met temperatuur van dampdruk voor de vloeistof is bijvoorbeeld de grens tussen vloeistof en damp; alleen damp kan voorkomen aan de lage druk, hoge temperatuur kant van de lijn, terwijl de stof vloeibaar moet zijn aan de hoge druk, lage temperatuur kant; vloeistof en damp bestaan ​​samen bij temperaturen en drukken die overeenkomen met punten op de lijn; op de plaats waar deze lijn verdwijnt, het kritische punt genoemd, worden de vloeistof en de damp niet meer te onderscheiden. Langs de lijn tussen vloeibaar en vast zijn de smelttemperaturen voor verschillende drukken te vinden. De kruising van de drie curven, het drievoudige punt genoemd, vertegenwoordigt de unieke omstandigheden waaronder alle drie fasen samen in evenwicht bestaan. Een fasediagram voor twee componenten toont gewoonlijk smeltcurven op een temperatuur-samenstellingsdiagram.

vloeistof: Fasendiagram van een zuivere stof

Wanneer de temperatuur en druk van een zuivere stof vast zijn, wordt ook de evenwichtstoestand van de stof vastgelegd. Dit wordt geïllustreerd

Faseschema's zijn specifiek voor elke stof en elk mengsel. Complexe mengsels kunnen driedimensionale fasediagrammen vereisen, die door gebruik van perspectief in twee dimensies kunnen worden weergegeven. Fasendiagrammen worden veel gebruikt in studies van minerale evenwichten in verband met de vorming van gesteenten en mineralen in de aarde. Ze zijn ook van onschatbare waarde bij het ontwerpen van industriële apparatuur en bij het zoeken naar optimale omstandigheden voor productieprocessen en bij het bepalen van de zuiverheid van stoffen.