. (10.25)
Это соотношение можно использовать для экспериментальной проверки, насколько система (раствор) близок к идеальной: экспериментально измеряется и сравнивается с расчетом по (10.25).
Из (10.25) видно, что ширина пропорциональна энтропии плавления и разности температур плавления чистых веществ.
10.5. Фазовые диаграммы сложных видов
Пример, рассмотренный на рисунке 10.5, соответствует достаточно простой фазовой диаграмме. Это связано с тем, что кривые и с увеличением температуры остаются простыми: имеют по одному экстремуму, вогнуты в одну сторону, пересекаются при любой T не более чем в одной точке и т.д.
В более сложных случаях кривые и с изменением температуры могут деформироваться и пересекаться произвольным образом. В этом случае фазовые диаграммы могут иметь весьма сложный вид. Число фаз может быть максимальным. Могут существовать такие условия, при которых одновременно могут существовать и жидкая фаза и несколько твердых одновременно. Линии солидуса и ликвидуса могут иметь максимумы или минимумы.
Вид кривых может быть таким, что можно провести общую касательную к двум точкам и одной одновременно (рис.10.6, а).
На рисунке 10.6 это точки P, Е, Q. Точка Е соответствует условиям одновременного существования жидкой фазы, и . Такая точка называется точкой эвтектики, а соответствующая температура - эвтектической. Это наиболее низкая температура, при которой сплав 1 - 2 еще полностью или частично жидкий.
Состав - эвтектический состав.
Эвтектическая точка характеризуется тем, что существует касательная, общая к кривым и двум кривым и , соответствующим двум твердым фазам. Причем точка касания к лежит между точками касания (равновесия) твердых растворов.
Перетектические точки. Подобная ситуация может возникнуть и в другом случае (рис. 10.7), при котором также возможно провести касательную к трем точкам , и , но точка касания (равновесия) для жидкости не лежит между точками касания (равновесия) для твердых растворов. Такая точка называется перетектической.
Если вместо жидкой фазы в подобной ситуации выступает какая-то другая твердая фаза , то точку Р называют перетектоидной.
10.6. Расчет фазовых диаграмм
Расчет фазовых диаграмм сводится к расчету фазовых границ и равновесия между двумя фазами.
При равновесной температуре Т равновесные составы и двух фаз aи b выражаются уравнениями (8.7). Учитывая, что
, , (, Т, р ) , где g - коэффициент активности, уравнения (8.7) можно переписать в виде:
, (10.26)
, (10.27)
где - разность значений химического потенциала i в двух структурах a и b при давлении р = 1атм (стандартное состояние по Раулю: р = 1атм, ).
Логарифмический коэффициент активности обычно можно выразить через молярные доли x2 полиномами.
В этом случае система уравнений (10.26 - 10.27) может быть решена относительно и . Обычно решения находят численными методами, основанными на технике итераций, и другими методами.
Иногда возникает необходимость по известным экспериментально определенным фазовым диаграммам определить термодинамические параметры (свойства). Эта задача решается как обратная к предыдущей. Методы решения применяются разные в зависимости от сложности системы.
11. осмотическое давление.
Явление осмоса заключается в диффузии молекул растворителя через полунепроницаемые мембраны, пропускающие только растворитель и разделяющие чистый растворитель и раствор (или растворы с различной концентрацией). Рассмотрим систему, состоящую из чистого растворителя и раствора, разделенных полунепроницаемой мембраной. Химический потенциал растворителя в растворе равен
, (11.1)
где - химический потенциал в состоянии сравнения. Пусть состояние сравнения соответствует чистому веществу. Для остальных величин отношение к чистому веществу показывается индексом «0». Из (11.1)
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.