Еркіндік дәрежесінің (с) саны – жүйедегі фаза санын өзгертпей (бірі басқасынан тәуелсіз) ауыстыруға болатын жүйе жағыдайын анықтайтын термодинамикалық параметрлардің саны. Еркіндік дәрежесі (с) санына байланысты жүйені инвариантты (с=0), моновариантты (c=1), бивариантты (c=2) деп бөледі.
§ 4.2 Гиббс фазалар ережесі. Клаузиус-Клапейрон теңдеуі.
Жүйенің фазалық жағыдайы фаза санымен (ф), тәуелсіз компонент- тердің санымен (k), еркіндік дәрежесі санымен (с) және жүйе жағыдайына
әсер ететін сыртқы факторлар санымен (n) сипатталады. Тепе-теңдік жүйенің бұл сипаттамаларының өзара байланысын Гиббстің фазалар ережесімен бейнелейді:
С = К– Ф + n (4.1)
Сыртқы факторлардан температура мен қысым әсер ететін тепе-теңдік жүйеде еркіндік дәрежесінің саны компоненттер санынан екіні қосқандағы фазалар санын алып тастағанға тең:
С = К – Ф + 2 (4.2)
Жүйеге сыртқы факторлардан тек температура әсер ететін болса, ал қысым тұрақты болғанда (немесе керісінше), фазалар ережесі мына түрде болады:
С = К – Ф + 1 (4.3)
Клаузиус-Клапейрон теңдеуі біркомпонентті жүйедегі фазалық жағыдайға температура мен қысымның әсерін көрсетеді:
dP
dT
H ТV
(4.4)
мұнда H – фазалық ауысу жылуы; Т – фазалық ауысу температурасы;
∆ V – фазалық ауысу кезіндегі жүйенің молярлық көлемінің өзгеруі.
dP туындысы булану және айдау процесстері үшінтемпература өзгергенде
dT
қаныққан бу қысымының өзгеруін көрсетеді Егер ∆ V = V 2 – V 1 , V 2>>V 1
V RT
P
, онда теңдеу келесідей болады:
dP HР dT RT 2
(4.5)
мұнда Н – буланудың молярлық жылуы.
Сұйықтық үстіндегі қаныққан бу қысымы температурасы өсуімен әрқашан көбейеді. Балқу процесі үшін теңдеу мына түрде болады:
dT TV dP Нбалку
немесе
dT
dP
RT 2 (4.6)
Нбалку
Клаузиус-Клапейрон теңдеуінің дифференциалдық формасы келесі түрде бейнеленуі мүмкін:
lg P2 P 1
H 1 (T 2 T 1 ) 2,3RT 1 T 2
(4.7)
Достарыңызбен бөлісу: |