Химиялық термодинамиканың негізі § термодинамиканың бірінші заңы термодинамикалық түсініктер мен анықтамалар
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Компонент дегеніміз
| III т а р а у
ФАЗАЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІК ЖӘНЕ ЕРІТІНДІ § 1. ФАЗАЛАРДАҒЫ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІК Жалпы түсінік. Системалар гомогенді және гетерогенді болып екіге бөлінеді. Бірдей фазадан құралған система гемогенді деп аталады. Бірнеше фазадан құралған системаны гетерогенді дейді. Мысалы, бірнеше газдардың, қоспасы бір фазадан, ал ішінде мұз түйіршігі бар салқын су немесе су мен бу екі фазадан тұрады. Компонент дегеніміз системадан бөліп алғанда өз қасиетін, құрамын ешбір өзгеріссіз ұзақ мерзімге дейін сақтайтын, бірыңғай химиялық құрылымдағы бөлшек. Оған мысал ретінде мұз, су, буды алайық. Егер бір жабық ыдыста мұз, су, буды тепе-теңдік жағдайында ұстасақ, бірден үш агрегаттык, күйді байқаймыз. Мұндағы мұздың да, судың да, будың да химиялық құрамы бірдей, демек система бір компонентті. Фазалық түрлену немесе фазалық ауысу деп заттардың бір фазадан екінші фазаға ауысуын айтады. Тепе-теңдік жағдайындағы гетерогендік системадағы температура (Т), қысым (р), химиялық потенциал ( ) және де басқа біріктірілген күштер системада өзгермейді, ал энтропия (S), көлем (V), жылу сыйымдылығы (Ср, Сv ) фаза шекарасында секірмелі өзгереді. Химиялық термодинамикада системалардың еркіндік дәрежелерінің саны немесе варианттылығы деген түсініктердің, орны ерекше. Мұнан әрі «еркіндік дәрежелерінің саны» деген ұғымды «еркіндік дәреже саны» деп атаймыз. Термодинамикада еркіндік дәреже саны деп тепе-теңдік жағдайындағы фаза саны мен оның табиғатын бір-бірінен тәуелсіз өзгертуге болатын термодинамикалық күй параметрлерінің интенсивті санын айтады. Сондай-ақ еркіндік дәреже санын системаның толық күйін анықтау үшін берілетін күй параметрлерінің интенсивті саны деп те қарастыруға болады. Құрамындағы тәуелсіз компоненттердің санына сәйкес термодинамикалық системалар бір компонентті, екі компонентті, үш компонентті т. б. болып бөлінеді. Мұндағы компонент саны кез келген фазаның құрамын анықтауға болатын заттың ең аз мөлшерімен анықталады. Мысалы, мырыш нитратын суда ерітіп, енді осы ертіндіден су мен мырыш нитратын әр түрлі әдістермен бөліп кристаллогидраттар алады. Әйтсе де бұл система екі компонентті, өйткені су мен мырыш нитратынан бұл системаның кез келген кристаллогидратты фазасын алуға болады. Күрделі системалардағы тәуелсіз компоненттер санын системада кездесетін заттардың жалпы санынан осы заттардың концентрацияларымен байланысқан теңдеу санын шегеру арқылы анықтайды. Қарастырылатын системаның фаза санына ешбір шек қойылмайды. Ал тепе-теңдік жағдайында фаза саны шексіз болмайды. Мұндағы фазалар саны 1876 жылы Гиббс тұжырымдаған фазалар ережесінің көмегімен анықталады. Системаға мысалы, электрлік не магниттік өріс, гравитациялық күштер, температура, қысым сияқты тағы да басқа сыртқы күштер әсер етуі мүмкін. Системаға жоғарыда келтірілген факторлардың арасындағы қысым мен температурадан басқалары ешбір әсер етпейтін болса, Гиббстің фазалар ережесін мынадай теңдеумен өрнектеуге болады: жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|