Reklama

مخطط الولايات المسألة. النقطة الثلاثية.

كما قلت أعلاه, ماذا دولة المسألة تعتمد على الظروف الخارجية, أولا وقبل كل شيء من الضغط و درجة الحرارة. ولذلك لكل مادة على أساس البيانات التجريبية يمكن الدولة البياني في الإحداثيات ز و T, والتي من السهل التعرف, في أي حالة سوف يكون مضمون و هذا قد يحدث عندما تتغير الظروف الخارجية.

في الشكل. 12.3 بشكل منهجي يظهر هذا الرسم التخطيطي مضمون, عندما تكون في هذا الفضاء, وبالإضافة إلى هذه المادة, لا شيء. منحنى الأطراف هناك بالفعل معروفة الاعتماد تشبع بخار الضغط على مضمون مأخوذ من درجة الحرارة, حيث K — النقطة الحرجة (الأرز. 8.9), و النقطة C يتوافق مع درجة حرارة تصلب السائل تحت الضغط إلى تشبع بخار (فقدان الطاقة من تلك المادة). منحنى AC يعبر عن اعتماد درجة حرارة التشبع إلى بخار الضغط, يقع فوق سطح الجسم الصلب. نقطة ذوبان مادة يعتمد على الضغط, في الرسم البياني الخط قبل الميلاد يظهر والاعتماد.

كل نقطة على الرسم البياني يتوافق مع توازن الدولة من المسألة, t. هـ. هذا, التي يمكن أن تبقى إلى أجل غير مسمى. جزء من الرسم البياني إلى اليسار من خط ACB يتوافق مع الحالة الصلبة من المسألة; المنطقة, محدودة خط FAC, السائل, و المنطقة على يمين الخط ASC — الحالة الغازية. خط الشرطي يتوافق مع توازن السائل والغاز مراحل, الخط قبل الميلاد هو التوازن السائلة و الصلبة مراحل AC — ميزان الصلبة والغازية على مراحل.

مستمر الظروف الخارجية (ف و ر), المقابلة أي نقطة على خطوط التوازن المرحلة AC, مو أو الشرطي, مرحلتين من مادة يمكن أن يكون في رصيد موبايل, التي من مرحلة إلى أخرى يتحرك على نفس العدد من الجزيئات. هذا التوازن لا يمكن الحفاظ عليه إلى أجل غير مسمى, الطاقة إذا لم يتم توفير مضمون و لا بعيد.

نقطة المباراة الوحيد عن مضمون القيمة ف و ر, في جميع المراحل الثلاث من تلك المادة يمكن أن يكون في حالة توازن. النقطة C على الرسم البياني الدول من هذه المسألة, الذي يمثل التوازن بين المراحل الثلاث من هذه المادة, تسمى النقطة الثلاثية. الماء, على سبيل المثال, في النقطة الثلاثية الضغط يساوي 610 السلطة الفلسطينية, و درجة الحرارة المتساوية 273,16 إلى (هذه درجة الحرارة المستخدمة لتحديد كلفن).

إن الظروف الخارجية التغيير (R أو T, أو ف و ر في نفس الوقت), النقطة, ووفقا لهذه الظروف, يتحرك على الرسم البياني (على سبيل المثال, التدفئة أو التبريد عند ضغط ثابت يتوافق مع تحريك نقطة على خط أفقي). عند النقطة على الرسم البياني يتحرك من منطقة إلى أخرى, هناك انتقال المادة من حالة إلى أخرى. لذا, عندما يمر من خلال خط قبل الميلاد يذوب أو بلورة, خلال مؤتمر التبخر أو التكثيف, باستخدام AC — التسامي أو desublimate. ولذلك فإن التوازن في خط مراحل الشمس, مؤتمر الاتحاد الأفريقي دعا خطوط مرحلة التحولات, والدولة الرسم التخطيطي — رسم تخطيطي مرحلة التحولات.

يذكر, ماذا مرحلة التحولات ترتبط مع التغيرات في الطاقة الداخلية للمادة و تحدث مع امتصاص (أو تسليط الضوء على) الحرارة من مرحلة التحول — حرارة الانصهار (تبلور), التبخير (التكثيف), التسامي (desublimation).

على الدولة البياني (الأرز. 12.3) انظر, ما هو التسامي و desublimation ممكن عند درجات حرارة وضغط أقل, من النقطة الثلاثية. لذا, الجليد يمكن أن vozgonaetsa إلا في درجات حرارة أقل من 273,16 إلى, عند ضغط بخار الماء فوق سطح أقل من التشبع ضغط بخار الماء.

тройная точкаثاني أكسيد الكربون في النقطة الثلاثية درجة الحرارة, المساواة في -56,6°C, و الضغط 5,11 ATM. ولذلك في الضغط الجوي ثاني أكسيد الكربون يمكن أن توجد إلا في صلبة أو غازية الدولة و "الثلج الجاف" يتحول مباشرة, والغاز; في الضغط العادي درجة من التسامي يساوي إلى -78 درجة مئوية.

درجة الحرارة و الضغط عند النقطة الثلاثية مختلف المواد المختلفة. لذلك في معظم الحالات في الظروف العادية من التسامي لا ترى.

اتضح, الضغط و درجة الحرارة في النقطة الثلاثية من أجل حل هو دائما أقل من, من المذيب النقي.

خط ST. قليلا في معظم الحالات نحيد من رأسية على يمين النقطة ج, و الجليد, البزموت, الغاليوم, ألمانيا, السيليكون هو ترك. الماء في نقطة p=610Па (4,58 ملم زئبق. المادة) و T=273.16 من أن (t. هـ. 0,01°C), و عند الضغط العادي (p = 1,013*105 السلطة الفلسطينية, أو 760 ملم زئبق. المادة) نقطة ذوبان الجليد 273,15 إلى (0°C).

ملاحظة, ما هو في حالة غير مستقرة ، فإن السائل قد يكون ضمن نطاق زوج (السخونة السائل) أو في المرحلة الصلبة (supercooled السائل). Supersaturated بخار يمكن أيضا أن تكون في مجال السوائل أو في الحالة الصلبة. ولكن الصلبة المرحلة دائما ما يتحول إلى سائل أو غازي على منحنى ACB. وهكذا, السخونة بلورات لا توجد.

أهم مميزات الدولة مخطط الهيليوم (الأرز. 12.4). يبين هذا الرسم البياني, ما هو التوازن الصلبة المرحلة مع السائل و سائل المرحلة الغازية لم التداخل, t. هـ. في الهليوم لا النقطة الثلاثية. المواد الأخرى مع هذه الميزة غير معروف.

درجة الحرارة الحرجة من الهيليوم تساوي 5,25 إلى. ولذلك, الهليوم يمكن تحويلها إلى الحالة السائلة, بارد فقط أدناه درجة الحرارة هذه. التجارب, جعل P. L. Kapitsa, أظهرت, هذا عند ضغوط منخفضة الهيليوم يبقى السائل حتى في درجات الحرارة, تعسفا قريبة من الصفر المطلق. جميع مواد أخرى تمر في الحالة الصلبة عند درجات حرارة أعلى من ذلك بكثير. الهليوم يمر في الحالة الصلبة إلا تحت الضغط في بعض عشرات الاجواء (الأرز. 12.4). خط التسامي في الهليوم مفقود, t. هـ. الصلبة الهليوم تحت أي ظرف من الظروف لا يمكن أن يكون في حالة توازن مع بخار.

الهيليوم السائل لديه ميزة هامة. في درجات حرارة أعلى 2,19 وقد المعتاد الغازات المسيلة خصائص ويسمى الهيليوم -.. عندما الهيليوم, تحت ضغط لها تشبع البخار, تبريد إلى ما دون درجة حرارة 2,19 إلى, هناك تغير حاد في خصائصه, وهو (السائل المتبقي) يمر في دولة جديدة, الذي يطلق عليه الهليوم الثاني. في هذه الدولة ، الهليوم هو خليط من السوائل, أحدهما تقليدي الهيليوم -., والآخر الفائق العنصر, بالتأكيد تخلو من اللزوجة. هذه المكونات اثنين يمكن أن تتحرك بحرية داخل أحد آخر دون التفاعل بينهما. الفائق مكون تدفقات دون الاحتكاك من خلال تضييق الشعيرات الدموية و الشقوق.

المخطط (الأرز. 12.4) ميدان وجود الهيليوم-أنا و الهليوم الثاني مفصولة خط متقطع. الفائق العنصر, المشكلة في الانتقال من الهيليوم أنا الهليوم الثاني, يزيد مع زيادة انخفاض درجة الحرارة, و عند الصفر المطلق, كامل الهيليوم السائل يحتاج إلى الذهاب إلى الفائق الدولة.

ظاهرة الميوعة الهليوم, فتح P. L. Kapitsa, وأوضح على أساس ميكانيكا الكم, المعلقة السوفياتي عالم L. د. لانداو. حسب نظرية الكم طاقة الجزيئات عند الصفر المطلق غير الصفر, كما يستنتج من الكلاسيكية نظرية الحركية من المسألة. حتى الجزيئات عند الصفر المطلق يسمى zero-energy — ادنى حد ممكن من الطاقة بالنسبة لهم. الهليوم التفاعل القوى بين الذرات صغيرة جدا, و صفر الطاقة من الهيليوم كافية, لمنع ذرات الهيليوم شكل بلورة شعرية. فقط مع مساعدة كبيرة من الضغط الخارجي يمكن أن تجلب ذرات الهيليوم جدا, حيث أنها تشكل الكريستال. الفائق عنصر في أنه-P, يظهر عند درجات الحرارة, قريبة من الصفر المطلق, و يتكون من ذرات الهيليوم مع الطاقة صفر.

Reklama