Фаза, агрегатні стани, фазові переходи

Розглядаючи ізотерми Ван-дер-Ваальса, ми бачили, що частина ізотерми відповідала газоподібному стану, а частина - рідкого стану. Сукупність однорідних частин, на які розпадається система, називають фазами.

Фаза - термодинамічно рівноважний стан речовини, що відрізняється за фізичними властивостями від інших можливих рівноважних станів того ж речовини. Якщо, наприклад, в закритій посудині знаходиться вода, то ця система є двофазної: рідка фаза - вода; газоподібна фаза - суміш повітря з водяними парами. Якщо в воду кинути шматочки льоду, то ця система стане трифазної, з'явився лід, який є твердою фазою. Часто поняття «фаза» застосовують в сенсі агрегатного стану, але треба враховувати, що воно ширше, ніж поняття «агрегатний стан».

Агрегатні стани - стани одного і того ж речовини, переходи між якими супроводжуються стрибкоподібним зміною його фізичних властивостей. Речовина може бути в трьох агрегатних станах: твердому, рідкому і газоподібному (іноді називають ще четвертий стан - плазму). В межах одного агрегатного стану речовина може перебувати в кількох фазах, що відрізняються за своїми властивостями, складом і будовою (лід, наприклад, зустрічається в п'яти різних модифікаціях - фазах).

Перехід речовини з однієї фази в іншу - фазовий перехід - завжди пов'язаний з якісними змінами властивостей речовини. Прикладом фазового переходу можуть служити зміни агрегатного стану речовини або переходи, пов'язані зі змінами в складі, будову і властивості речовини (наприклад, перехід кристалічної речовини з однієї модифікації в іншу).

Розрізняють фазові переходи двох типів. Фазовий перехід I роду (наприклад, плавлення, кристалізація) супроводжується поглинанням або виділенням теплоти, названої теплотою фазового переходу. Фазові переходи I роду характеризуються постійністю температури протягом процесу, зміною ентропії і обсягу. І це легко пояснити. Наприклад, при плавленні тілу потрібно передати деяку кількість теплоти, щоб забезпечити руйнування кристалічної решітки. Теплота, що підводиться при плавленні, йде не на нагрів тіла, а на розрив міжатомних зв'язків, тому плавлення протікає при постійній температурі. У подібних переходах - з більш упорядкованого кристалічного стану в менш впорядковане рідкий стан - ступінь безладдя збільшується, тобто згідно з другим законом термодинаміки цей процес пов'язаний з ростом ентропії системи. Якщо перехід відбувається в зворотному напрямку (кристалізація), то система теплоту виділяє.

Фазовий перехід II роду - перехід, не пов'язаний з поглинанням або виділенням теплоти і зміною обсягу. Ці переходи характеризуються постійністю об'єму і ентропії, але стрибкоподібним зміною теплоємності.

Прикладами фазових переходів II роду є: перехід феромагнітних речовин (заліза, нікелю) при певних тиску і температурі в парамагнітний стан, перехід металів і деяких сплавів при дуже низьких температурах в надпровідний стан, що характеризується стрибкоподібним зменшенням електричного опору до нуля; перетворення звичайного рідкого гелію (гелію I) при Т = 2,9 К в іншу рідку модифікацію (гелій II), який має властивість надплинності.

Завантаження.

Вас вітає сайт "Світ науки". На нашому освітньому сайті Ви зможете знайти величезну кількість шпаргалок, рефератів, конспектів, семінарів, лекцій та інших навчальних матеріалів практично з усіх навчальних предметів! Всі навчальні матеріали збиралися такими ж учнями, як і Ви, шановні відвідувачі. Саме тому, кожен конспект, кожна лекція і семінар несе в собі величезну інформаційну навантаження і повністю розкриває свою тему! Якщо Вам необхідні інші реферати або конспекти, скористайтеся формою пошуку на нашому освітньому сайті! Всі матеріали, які надані на нашому сайті носять виключно науковий характер і не зацікавлені або прийняття будь-якої сторони, адже наука ставить перед собою мету в підвищення комфортності життя людини і досягненні нових, незвіданих раніше цілей. Ми щиро раді кожному нашому відвідувачеві і ми будемо задовольняти Вашу спрагу до знань і далі!

БіологіяФізікаХіміяЕкономікаГеографія
МікробіологіяТеоретіческая механікаГеографія БелоруссііГеографія УкраіниГеографія Молдавії
Рослинність міраЕлектротехнікаГеографія ГрузііГеографія АрменііГеографія Азербайджану
Географія КазахстанаГеографія УзбекістанаГеографія КіргізііГеографія ТуркменістанаПріродоведеніе
Географія ТаджікістанаГеографія Естонії