Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Применение второго закона термодинамики к фазовых превращений - примерГетерогенными называются системы, которые в разных частях имеют разные физико-химические свойства.

Такие системы состоят из нескольких однородных частей или гомогенных систем, отделенных друг от друга физическими поверхностями раздела. Однородные части гетерогенной системы называют фазами. Фаза - это совокупность гомогенных частей системы, одинаковых во всех точках по составу и физико-химическим свойствам и разделенных друг от друга поверхностью раздела.


Гетерогенные системы, таким образом, с многофазными. Например, стакан воды с плавающими кристаллами льда, и газовой фазой в виде воздуха, находящегося над жидкостью, с трехфазной системой. Все кристаллы льда составляют одну фазу, хотя они и ограничены друг от друга поверхностями раздела, так как имеют одинаковые термодинамические свойства (т.е. свойства, однозначно определяются давлением, температурой и химическим потенциалом составных частей) и отличаются от свойств воздуха и воды. Каждая из фаз гетерогенной системы может состоять из нескольких веществ (например, смесь газов или жидкий раствор). Термодинамические свойства фазы гетерогенной системы определяются ее температурой, давлением, а также концентрацией составляющих веществ. Вещества, которые могут быть выделены из фазы и существовать в индивидуальном состоянии, называют компонентами (например, в системе NаNО3 + Н20 компонентами с не Na +, NО3-, Н +, ОH-, находящихся в растворе, а NаNО3 и Н2О.
В гетерогенных системах возможен переход вещества из одной фазы в другую. Например, лед при соответствующих условиях может превращаться в воду, вода - па пару. Переход вещества из одной фазы в другую называют фазовым. Например, в фазовых переходов относятся и преобразования, переход кристаллических модификаций твердого тела друг в друга, растворения твердого вещества. Фазовые переходы могут быть I и II рода. В фазовых переходах первого рода испытывает скачка первая производная от термодинамического потенциала. То есть изменяются значения энтропии и объема. В фазовых переходах второго рода скачка от термодинамического потенциала испытывает вторая производная - есть теплоемкость, коэффициент объемного расширения.


Для того чтобы описать свойства каждой из фаз системы, не всегда нужно знать концентрацию всех компонентов смеси. А потому, при изучении гетерогенной равновесия введено понятие о количестве независимых компонентов. Под числом независимых компонентов понимают наименьшее число компонентов, которое нужно задать для описания свойств каждой фазы гетерогенной системы.
Рассмотрим расчет числа независимых компонентов на примерах. В системе NаNО3 + H2О для описания свойств необходимо указать количество NаNО3 и H20 (начальные концентрации Na +, N03-и ассоциатов H20 определяются концентрацией NаNО: 3 и H20 и внешними условиями). Следовательно, данная система состоит из двух компонентов.



Загрузка...
Яндекс.Метрика