Неидеальные (реальные) азы [ГЛ. V

НЕИДЕАЛЬНЫЕ (РЕАЛЬНЫЕ) ^АЗЫ [ГЛ. V

kritik haroratda (-147,1°C) ikkalasi ham .zichlik bir xil qiymatga etib bormaydi. Tegishli o'ziga xos (yoki molyar) hajm kritik hajm (Fk) deb ataladi. Kritik haroratda to'yingan bug ' bosimi kritik bosim (rk) deb ataladi. Ushbu uchta muhim parametr-rk, VK va TK —moddaning kritik holatini aniqlaydi.
Jadvalda. 13 ba'zi moddalarning muhim parametrlari berilgan.

§ 62. Fazali o'tish

Hozirgina ko'rib chiqilgan gazlarning kondensatsiyalanish hodisasi misolida biz bir xil haroratda va bir xil haroratda bir xil moddaning ikki xil holati bo'lishi mumkinligini ko'rdik. Ushbu holatlar ularning xususiyatlari bilan ajralib turadi, bu holda-zichlik.
Umuman olganda, agar tizim bir-biri bilan chegaradosh bir hil qismlarga bo'linib, jismonan har xil holatda bo'lsa, unda bu qismlar tizimning fazalari deb ataladi.
Agar ushbu mavzu va bosimdagi moddaning ikki yoki undan ortiq turli fazalari bir vaqtning o'zida mavjud bo'lsa, bir-biri bilan aloqa qilsa va bir vaqtning o'zida fazalardan birining massasi boshqasi tufayli o'smasa, ular faza muvozanati haqida gapirishadi. Moddaning bir holatdan (fazadan) boshqasiga o'tishi fazali o'tish yoki fazali transformatsiya deb ataladi. Muvozanatda bo'lishi mumkin bo'lgan fazalar soni har xil bo'lishi mumkin va moddaning tarkibiga bog'liq.
Gazning kondensatsiyasi, shuningdek teskari jarayon — suyuqlikning bug'ga o'tishi (bug'lanish) fazali o'tishlarga misoldir. Ma'lumki, modda uchinchi holatda ham bo'lishi mumkin —qattiq. Gaz yoki suyuqlikning qattiq holatga o'tishi ham fazali o'tishdir. Ammo qattiq va suyuq yoki gazsimon o'rtasidagi farq suyuq va gazsimon holatlar o'rtasidagi farqdan ancha chuqurroqdir. Keyinchalik fazani qattiq holatga o'tkazish masalasini ko'rib chiqamiz.
Keling, suyuqlik—bug '(yoki bug ' —suyuqlik) fazali o'tishga qaytaylik.
Agar izotermlarda bo'lsa (rasmga qarang). 79) bug'ning suyuqlikka va suyuqlikning bug'ga o'tish nuqtalarini, ya'ni bfy tomonidan nuqtalarni ulang ... va Cy Cy ..., keyin siz rasmda ko'rsatilgan maksimal bilan silliq egri olasiz.79 nuqta chiziq va alohida-alohida sek. 81.
Pzy egri chizig'ining o'ng tomonida joylashgan P0 va K0 koordinatalari bo'lgan har qanday r nuqtasi, shubhasiz, gaz holatiga to'g'ri keladi, chunki K0 ning o'ziga xos hajmi bir xil bosim ostida suyuq holatga o'tish boshlanadigan hajmdan kattaroqdir. Xuddi shunday, nuqta s koordinatalari bilan P0 va Vfoy filialning chap tomonida joylashgan boshqa har qanday nuqta singari pky suyuqlik holatiga mos keladi — o'ziga xos hajm V0 kondensatsiya jarayoni tugaydigan o'ziga xos hajmdan kam. Shunga qaramay, KPZy egri chizig'i ichida joylashgan nuqtalar ikki fazali holatlarga mos keladi, ya'ni. bir vaqtning o'zida suyuqlik va uning ustida to'yingan bug ' mavjud bo'lgan holatlar. P nuqtasi kritik holatga mos keladi. Uning koordinatalari shakl egri chizig'ida. 81 — rk va KK-kritik bosim va hajm.
Biz allaqachon bilganimizdek, agar u kritik darajadan past bo'lsa, ma'lum bir haroratda uning bosimini oshirib, moddani gazdan suyuq holatga o'tkazish mumkin. Agar harorat tkj dan yuqori bo'lsa, oldindan sovutish kerak. Ushbu transformatsiya bilan modda ikki fazali holatning oraliq mintaqasidan o'tishi kerak, bu erda bug ' va suyuqlik birga yashaydi va bir-biri bilan chegaralanadi.
Biroq, bu o'tishni ikki fazali holatlarning ushbu sohasini chetlab o'tish orqali amalga oshirish mumkin. Boshqacha qilib aytganda, gazni suyuqlikka aylantirish mumkin (yoki aksincha), ikkala bosqich ham bir nuqtada mavjud bo'lmasdan. Masalan, v0j hajmi P0 bosimi va t0 harorati bilan tavsiflangan gaz uchun (rasmga qarang). 81), bir xil harorat va bosimda suyuqlikka aylantiring, lekin, albatta, boshqa vfoj hajmi bilan siz quyidagicha qilishingiz mumkin. Gazni kritik haroratdan yuqori haroratgacha qizdirish kerak, so'ngra uning hajmi Vf0 ga teng bo'lishi uchun siqish kerak. Va nihoyat, doimiy hajmni saqlab, siz gazni t0 haroratigacha sovutishingiz kerak. Bunday holda, uning bosimi P0 ga teng bo'ladi. Shunday qilib, biz gazni suyuq suyakka ikki fazali holatlar mintaqasini "chetlab o'tish" ga aylantira olamiz, shunda suyuqlik va bug ' (meniskus) o'rtasida chegara paydo bo'ladigan oraliq holat bo'lmaydi.
Agar, masalan, 21,5°C haroratda va 50 ATM bosimdagi karbonat angidridni bir xil haroratda suyuq karbonat angidridga aylantirish kerak bo'lsa, unda avval siz gazni 31,1°C dan yuqori haroratgacha, masalan, 32°C gacha qizdirishingiz kerak. u 1,5 m3/g ga teng bo'ldi, uning bosimi mos ravishda oshadi. Shundan so'ng, 21,5°C gacha sovutish barcha gazning suyuq holatga aylanishiga olib keladi.
Ikkala fazaning bir vaqtning o'zida mavjud bo'lish bosqichini chetlab o'tib, gazdan suyuq holatga uzluksiz o'tish imkoniyati ular o'rtasida tub sifat farqi yo'qligini ko'rsatadi. Kritik holatning mavjudligi haqiqati shuni ko'rsatadiki, ma'lum sharoitlarda suyuq va gaz holatini ajratib bo'lmaydi. Shuning uchun ular ko'pincha ular orasidagi uzluksiz o'tish haqida gapirishadi. Qattiq holatdan suyuq yoki gaz holatiga o'tishni xuddi shunday tarzda aniqlash mumkin emas, ya'ni. shunday qilib, ma'lum bir harorat va bosimda bir vaqtning o'zida moddaning ikki fazasi bo'lmaydi.