Главная > Курс термодинамики (Микрюков В.Е.)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

14. Правило фаз

Выясним вопрос, сколько независимых параметров имеет гетерогенная система, находящаяся в условии равновесия. Как известно, параметрами гетерогенной системы являются температура, давление и концентрация компонентов системы, находящихся во всех фазах. Если же система находится в равновесии, то некоторые параметры оказываются зависимыми и связываются друг с другом равенствами (44,8). При компонентах будет только независимых концентраций, потому что:

или

или окончательно:

где мольно-долевые концентрации.

Из уравнения (44,9) видно, что независимых концентраций будет только

Гетерогенная система, состоящая из фаз и компонентов, определяется параметрами плюс еще два параметра (температура и давление). Общее число параметров, таким образом, будет равно:

Параметры могут изменяться произвольно, если система не находится в равновесии; наоборот, в условиях равновесия они не являются независимыми, так как должны удовлетворяться уравнениям (44,8), которые дают нам зависимых параметров.

Число независимых параметров находится как разность между числом всех параметров и числом зависимых параметров:

где есть число степеней свободы равновесной гетерогенной системы.

Уравнение (45) позволяет определить в условиях равновесия гетерогенной системы максимальное число сосуществующих фаз. Зная, что число степеней свободы не может быть отрицательным, мы получим при максимальное число фаз:

которое равно числу компонентов плюс два.

Если имеется один компонент, то максимальное число фаз будет равно трем. Вода, например, представляет собой один компонент, который может находиться одновременно в трех фазах: в твердом, жидком и газообразном состояниях.

Если же мы имеем одну фазу, то число степеней свободы будет равно двум: оно соответствует температуре и давлению. В случае, если имеется две фазы: жидкость и пар то . В таком случае независимым параметром будет или температура, или давление.

Из условия равновесия двух фаз в однокомпонентной системе можно заключить, что в случае изменения температуры давление насыщенного пара есть функция только температуры;

если же изменяется давление, то температура есть функция давления:

отсюда вывод, что температура кипения жидкостей зависит от давления.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru