Obiectiv de învățare
- Descrieți caracteristicile principale ale unei diagrame de fază.
Celemente cheie
- Caracteristicile majore ale unei diagrame de fază sunt limitele de fază și punctul triplu.
- Diagramele de fază demonstrează efectele schimbărilor de presiune și temperatură asupra stării materiei.
- La limitele de fază, două faze ale materiei coexistă (care două depind de tranziția de fază care are loc).
- Punctul triplu este punctul de pe diagrama de fază în care trei faze distincte ale materiei coexistă în echilibru.
Termeni
- Punctul tripluTemperatura și presiunea unice la care fazele solidă, lichidă și gazoasă ale unei substanțe sunt toate în echilibru între ele.
- limita de fazăLinia dintr-o diagramă de fază care indică condițiile în care două stări (de tranziție) ale materiei există în echilibru.
O diagramă de fază este un grafic care arată în ce condiții de temperatură și presiune apar faze distincte ale materiei. Cele mai simple diagrame de fază sunt ale substanțelor pure. Aceste diagrame reprezintă presiunea pe axa y și temperatura pe axa x.
Deși fazele sunt simple din punct de vedere conceptual, ele sunt dificil de definit cu precizie. Faza unui sistem este, în general, definită ca fiind regiunea din spațiul parametrilor variabilelor termodinamice ale sistemului (în scopuri imediate, în spațiul parametrilor presiune-temperatură) în care energia liberă a sistemului este analitică (ceea ce înseamnă că poate fi calculată cu exactitate pornind de la parametrii cunoscuți ai sistemului).
Cele mai importante caracteristici ale unei diagrame de fază sunt limitele de fază și punctul triplu.
- Limitele de fază, sau liniile de echilibru, sunt limite care indică condițiile în care două faze ale materiei pot coexista în echilibru.
- Punctul triplu este punctul de pe diagrama de fază în care se intersectează liniile de echilibru – punctul în care coexistă toate cele trei faze distincte ale materiei (solid, lichid, gaz).
Diagrama de fază pentru apă este utilă pentru a învăța cum să analizăm aceste diagrame. De-a lungul limitei de fază albastre, apa există atât ca vapori, cât și ca lichid. De-a lungul limitei de fază verde punctată, observăm comportamentul anomal al apei: ea există ca solid la temperaturi suficient de scăzute și presiuni suficient de ridicate. La punctul triplu, apa în stare solidă, lichidă și gazoasă coexistă.
.