Lärandemål
- Beskriv huvuddragen i ett fasdiagram.
Nyckelpunkter
- De viktigaste dragen i ett fasdiagram är fasgränserna och trippelpunkten.
- Fasdiagrammen visar effekterna av tryck- och temperaturförändringar på materiens tillstånd.
- Vid fasgränserna samexisterar två faser av materia (vilka två beror på den fasövergång som äger rum).
- Trippelpunkten är den punkt på fasdiagrammet där tre olika faser av materia samexisterar i jämvikt.
Termer
- TrippelpunktenDen unika temperatur och det unika tryck där de fasta, flytande och gasformiga faserna i ett ämne alla är i jämvikt med varandra.
- FasgränsLinjen i ett fasdiagram som anger de förhållanden under vilka två (övergående) materiatillstånd existerar i jämvikt.
Ett fasdiagram är ett diagram som visar under vilka temperatur- och tryckförhållanden olika materiafaser förekommer. De enklaste fasdiagrammen är av rena ämnen. I dessa diagram visas tryck på y-axeln och temperatur på x-axeln.
Och även om faser är begreppsmässigt enkla är de svåra att definiera exakt. Fasen i ett system definieras i allmänhet som det område i parameterrummet för systemets termodynamiska variabler (för omedelbara ändamål i tryck-temperatur-parameterrummet) där systemets fria energi är analytisk (vilket innebär att den kan beräknas exakt utifrån kända parametrar för systemet).
De viktigaste egenskaperna i ett fasdiagram är fasgränserna och trippelpunkten.
- Fasgränser, eller jämviktslinjer, är gränser som anger de villkor under vilka två faser av materia kan samexistera i jämvikt.
- Trippelpunkten är den punkt på fasdiagrammet där jämviktslinjerna skär varandra – den punkt där alla tre distinkta materiafaser (fast, flytande, gas) samexisterar.
Fasdiagrammet för vatten är användbart för att lära sig hur man analyserar dessa diagram. Längs den blå fasgränsen existerar vatten både som ånga och vätska. Längs den streckade gröna fasgränsen ser vi vattnets onormala beteende: det existerar som ett fast ämne vid tillräckligt låga temperaturer och tillräckligt höga tryck. Vid trippelpunkten existerar vatten i fast, flytande och gasformigt tillstånd samtidigt.